高分子化学习题答案

1、(4) 0.5, 0.5(6) 0.8, 0.8(7) 0.2, 0.8有世匕点f1 = 0.2(1) 0.1, 0.1(5) 0.2, 0.2(2) 0.1, 13(8) 0.2, 5、(9)0.2, 10(3) 0.1, 10匕点0.00.20.40.60.81.0f1第三章自由基共聚合1示意画出下列各对竞聚率的共聚物组成曲线，并说明其特征。fi = 0.5时，低转化率阶段的52约多少?情况12345678910.10.10.10.50.20.80.20.20.2r20.11100.50.20.80.8510解当3 = 0.5时,f = 1f2 = 0.5, gPf1 = f2原式可简化为

2、5=（1+1）/（1+2+2）由此式可计算出各种情况下的F1,再由1 F1算得F2情况123456789F20.500.650.910.500.500.500.600.830.90计算值与图中所查得的值相吻合。1.00.80.60.40.20.02苯乙烯(M1)和丁二烯(M2)在5c下进行自由基乳液共聚时，其 r1=0.64, r2=1.38,已知苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49和25.1L/(mol s),求(1)计算共聚时的反应速率常数；(2)比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小；(3)作出此共聚反应的Fifi曲线；(4)要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施 ？解：(1

3、) k12=k11/r1 = 49/0.64=76.56 L/(C.s), k21=k22/r2 =25.1/1.38=18.19L/(mol.s)(2) 1/ r1为丁二烯单体的相对活性、1/r2为苯乙烯单体的相对活性。1/ r1=1.561/ 2=0.725说明丁二烯单体活性较苯乙烯单体活性大，又因为k12k22说明丁二烯自由基活性较苯乙烯自由基活性小。(3)两种单体共聚属无恒比点的非理想共聚，共聚物组成方程为F1=( r1f12+f1f2)/(r1f12+2f1f2+r2f22),代入口和上值，作图如下(4)欲得组成均匀的共聚物，可按组成要求计算投料比，且在反应过程中不断补加丁 二烯单体

4、，以保证原配比基本保持恒定。3,已知苯乙烯（Mi）和1-氯1,3-丁二烯（M2）的共聚物中碳和氢的重量百分比为如下f10.8920.6490.3240.153C%81.8071.3464.5958.69H%10.8820.1427.9234.79求共聚物中苯乙烯的单元的相应含量 Fi.解:设共聚物的组成为十 CH2CH m CH-CH-CH-CH 217rC6H5Cl则m个苯乙烯链节内含8m个碳原子，n个氯丁二烯链节内含4n个碳原子和n个氯原子，故C% =(8m 4n)12104m 88.5n35.5n104m 88.5n（104, 88.盼别为苯乙烯和氯丁二烯链节的分子量）将已知C%和H%代

5、入上二式中，即可求得 m和n。 则由F1=m/（m+n）可求得共聚物组成，结果见下表:f10.8920.6490.3240.153F10.6950.4480.2620.1104.若苯乙烯和丙烯月青在60c进行自由基共聚反应1小时后取出，用凯氏定氮法测定其共聚物的含氮量，数据如下。试定性描述用简易法求竞聚率（1,引 的方法步骤。配料比单体1 （苯乙烯）单体2 （丙烯月青）N% （重量） TOC o 1-5 h z m1（克）n1（克）A1m2（克）n2（克）A2m3（克）n3（克）A3M；为苯乙烯链节分子量,M；为丙烯月青链节分子量。解：设 R=M1/M2, p= dM1/dM2由含氮量可以得出

6、聚合物中两种单体链节的摩尔比P。设有100份(重量)聚合物，则其中氮原子的摩尔数为A/14。即丙烯月青链节的摩尔数为A/14。那么可以进一步得出苯乙烯链节的摩尔数为100- (A/14) 53/104.所以有团=100 (Ai/14) 53/104/(A1/14)囚=100 (A2/14) 53/104/(A2/14)100 (A3/14) 53/104/(A 3/14)同时：R1 = M11/M 21 = (m1/M 1)/(n1/M 2) = 53m104n1R2= M 12/M 22= (m2/M 1)/(n2/M 2) = 53m2/104n2R3= M 13/M 23=(m3/M 1

7、)/(n3/M2) = 53m3/104n3根据共聚物组成方程 利用上述三组数据将R-R和R2/昨图，得一直线，则截距是 门、斜率是r25.丙烯酸a-二茂铁乙酯(FEA)和丙烯酸二茂铁甲酯(FMA)分别与苯乙烯、丙烯酸甲酯、 醋酸乙烯共聚，竟聚率如下：MiM2r12FEASt0.411.06FEAMA0.760.69FEAVAc3.40.074FMASt0.022.3FMAMA0.144.4FMAVAc1.40.46(1)比较FEA和FMA单体的活性大小以及FEA和FMA自由基活性中心的活性大小。(2)预测FEA和FMA在均聚时谁有较高的Kp,并解释之。(3)列出苯乙烯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯与

8、 FEA增长中心的活性递增顺序。这一活性增加次序和它对FMA增长中心的活性增加次序是否相同。(4)上述共聚数据表征上述共聚反应是自由基、阳离子还是阴离子共聚，并解释之(5)列出苯乙烯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯活性中心与FEA单体的反应活性次序。解：(1)对苯乙烯自由基活性中心，FEA和FMA单体相对活性分别为1/1.06和1/2.3。对丙烯酸 甲酯自由基活性中心，FEA和FMA单体相对活性分别为1/0.69和1/4.4,对醋酸乙烯自由基活 性中心，FEA和FMA单体相对活性分别为1/0.074和1/0.46,可见，FEA单体的活性比FMA 单体的活性大，因此，FMA自由基活性中心的活性比FEA自由基活性中心的活性大。(2)均聚反应的反应速率常数的大小与单体和自由基活性中心的活性都有关系，一般讲， 自由基活性中心的影响要更大些，所以FMA在均聚时可能有较高的Kp,但由题中所给条件 无法做出确切判断。(3) St、MA和VAc三单体与FEA活性中心的相对反应活性为1/0.41: 1/0.76: 1/3.4。因此三单体与FEA活性中心的活性次序为StMAVAc同理，St, MA, VAc三单体与FMA活性中心的相对反应活性