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文档简介
/2缩聚与逐步聚合2.1课程的知识要点缩聚反应、线型缩聚动力学及动力学方程、反应机理,影响分子量的因素及控制方法(控制当比量、加入端基封锁剂);重要的缩聚产品(涤纶、尼龙等);体型缩聚、凝胶点的计算方法(卡洛泽斯方程)等。2.2本章习题1.通过碱滴定法和红外光谱法,同时测得21.3g聚己二酰己二胺试样中含有2.5010-3mol羧基.根据这一数据,计算得数均分子量为8520.计算时需作什么假定?如何通过实验来确定的可靠性?如该假定不可靠,怎样由实验来测定正确的值?2.羟基酸HO-(CH2)4—COOH进行线形缩聚,测得产物的质均分子量为18,400g。mol—1,试计算:a。羧基已经酯化的百分比b.数均分子量c.结构单元数3.等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚,反应程度p为0.500、0。800、0.900、0.950、0.980、0.990、0.995,试求数均聚合度、DP和数均分子量,并作-p关系图。4.等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚,试证明从开始到p=0.98所需的时间与p从0.98到0.99的时间相近。计算自催化和外加酸催化聚酯反应时不同反应程度p下、与时间t值的关系,用列表作图来表示。5.由1mol丁二醇和1mol己二酸合成数均分子量为5000的聚酯,试做下列计算:a。两基团数完全相等,忽略端基对数均分子量的影响,求终止缩聚的反应程度P。b。在缩聚过程中,如果有0。5%(摩尔分数)丁二醇脱水成乙烯而损失,求达到同一反应程度时的数均分子量.c。如何补偿丁二醇脱水损失,才能获得同一数均分子量的缩聚物?d。假定原始混合物中羧基的总浓度为2mol,其中1。0%为醋酸,无其它因素影响两基团数比,求获得同一数均聚合度时所需的反应程度。8.等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚,平衡常数K=4,求最终。另在排除副产物水的条件下缩聚,欲得,问体系中残留水分有多少?9.等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少?10。尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分子量,如果要求分子量为20000,问1010盐的酸值应该是多少?(以mgKOH/g计)11。己内酰胺在封管内进行开环聚合。按1mol己内酰胺计,加有水0.0205mol、醋酸0。0205mol,测得产物的端羧基为19。8mmol,端氨基2。3mmol。从端基数据计算数均分子量。12.等摩尔己二胺和己二酸缩合,p=0.99和0.995,试画出数量分布曲线和质量分布曲线,并计算数均聚合度和重均聚合度,比较两者分子量分布的宽度.13。邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇缩聚,两种基团数相等,试求:a。平均官能度b.按Carothers法求凝胶点c.按统计法求凝胶点14.分别按Carothers法和Flory统计法计算下列混合物的凝胶点:a.邻苯二甲酸酐和甘油的摩尔比为1.50:0。98b.邻苯二甲酸酐、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002和1。50:0.500:0.70015。用乙二胺或二亚乙基三胺使1000g环氧树脂(环氧值为0.2)固化,固化剂按化学计量计算,再多加10%,问两种固化剂的用量应该为多少?16。AA、BB、A3混合体系进行缩聚,NA0=NB0=3.0,A3中A基团数占混合物中A总数()的10%,试求p=0.970时的以及=200时的p。17。2。5mol邻苯二甲酸酐、1mol乙二醇、1mol丙三醇体系进行缩聚,为控制凝胶点需要,18.制备醇酸树脂的配方为1.21mol季戊四醇、0.50mol邻苯二甲酸酐、0.49mol丙三羧酸[C3H5(COOH)3],问能否不产生凝胶而反应完全?2。3模拟考试题1.羟基酸HO-(CH2)4—COOH进行线形缩聚,测得产物的质均分子量为18,400g.mol—1,试计算:a.羧基已经酯化的百分比b。数均分子量c。结构单元数2。等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚,试证明从开始到p=0。98所需的时间与p从0.98到0.99的时间相近。计算自催化和外加酸催化聚酯反应时不同反应程度p下、与时间t值的关系,用列表作图来表示。3.等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚,平衡常数K=4,求最终。另在排除副产物水的条件下缩聚,欲得,问体系中残留水分有多少?4.等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸1。5%,p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少?5。尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分子量,如果要求分子量为20000,问1010盐的酸值应该是多少?(以mgKOH/g计)6.邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇缩聚,两种基团数相等,试求:a.平均官能度b.按Carothers法求凝胶点c.按统计法求凝胶点2.4模拟考试题答案1。羟基酸HO—(CH2)4—COOH进行线形缩聚,测得产物的质均分子量为18,400g.mol-1,试计算:a.羧基已经酯化的百分比b.数均分子量c.结构单元数解:已知根据得:p=0.989,故已酯化羧基百分比为98.9%。∵2.等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚,试证明从开始到p=0.98所需的时间与p从0。98到0。99的时间相近。计算自催化和外加酸催化聚酯反应时不同反应程度p下、与时间t值的关系,用列表作图来表示.解:在外加酸催化的聚酯合成反应中存在P=0.98时,,所需反应时间;P=0.99时,,所需反应时间。所以,t2大约是t1的两倍,故由0.98到0。99所需的时间相近。3。等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚,平衡常数K=4,求最终。另在排除副产物水的条件下缩聚,欲得,问体系中残留水分有多少?解:在封闭体系有在开放体系有4。等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸1。5%,p=0.995或0。999时聚酯的聚合度多少?解:假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol,则醋酸的摩尔数为0。015mol。Na=2mol,Nb=2mol,mol当p=0.995时,当p=0。999时,5.尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分子量,如果要求分子量为20000,问1010盐的酸值应该是多少?(以mgKOH/g计)解:尼龙1010重复单元的分子量为338,则其结构单元的平均分子量M=169假设反应程度p=1,尼龙1010盐的结构为:NH3+(CH2)NH3OOC(CH2)8COO-,分子量为374。由于癸二酸过量,假设Na(癸二胺)=1,Nb(癸二酸)=1.0/0.983=1.0173,则酸值6.邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇缩聚,两种基团数相等,试求:a。平均官能度b。按Carothers法求凝
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