千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦高分子化學(xué)(第五版)潘祖仁版課后習(xí)題答案第一章緒論計算題

1.求下列混合物的數(shù)均分子量、質(zhì)均分子量和分子量分布指數(shù)。

a、組分A：質(zhì)量=10g，分子量=30000；

b、組分B：質(zhì)量=5g，分子量=70000；

c、組分C：質(zhì)量=1g，分子量=100000解：數(shù)均分子量

38576

100000

/170000/530000/101

510)

/(=++++=

=

=≡∑∑∑∑∑iiiiiiinMmmnMnnmM

質(zhì)均分子量

10300005700001100000

46876

1051

i

i

wi

i

i

mMMwMm

=

=?+?+?=

=++∑∑∑

分子量分布指數(shù)

wM/nM=46876/38576=1.22

第2章縮聚與逐步聚合

計算題

2.羥基酸HO-(CH2)4-COOH舉行線形縮聚，測得產(chǎn)物的質(zhì)均分子量為18,400g/mol-1，試計算：a.羧基已經(jīng)醌化的百分比b.數(shù)均聚合度c.結(jié)構(gòu)單元數(shù)nX解：已知100,184000==MMw

按照

p

p

XMMXwww-+=

=

110和得：p=0.989，故已酯化羧基百分數(shù)為98.9%。9251,1=+=nn

wMPMM51.92100

92510===

MMXnn

8.等摩爾的乙二醇和對苯二甲酸在280℃下封管內(nèi)舉行縮聚，平衡常數(shù)K=4，求終于nX。另在排解副產(chǎn)

物水的條件下縮聚，欲得

100=nX，問體系中殘留水分有多少？

解：

3111

=+=-=

Kp

Xn

L

molnnK

pnK

p

Xwww

n/10*410011

4-==≈=-=

9.等摩爾二元醇和二元酸縮聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999時聚酯的聚合度多少？解：假設(shè)二元醇與二元酸的摩爾數(shù)各為1mol，則醋酸的摩爾數(shù)為0.015mol。Na=2mol，Nb=2mol，

015.0'=bNmol

985.0015

.0*222

2,

=+=

+=

b

baNNNr

當(dāng)p=0.995時，

88.79995

.0*985.0*2985.01985

.01211=-++=-++=

rprrXn

當(dāng)p=0.999時，

98.116999

.0*985.0*2985.01985

.01211=-++=-++=

rprrXn

14題

18.制備醇酸樹脂的配方為1.21mol季戊四醇、0.50mol鄰苯二甲酸酐、0.49mol丙三羧酸[C3H5（COOH）

3]，問能否不產(chǎn)生凝膠而反應(yīng)徹低？

解：按照配方可知醇過量。

2(0.520.493)

2.249

f?++?=

=++

89.02

==

f

pc，所以必需控制反應(yīng)程度小于0.89過不會產(chǎn)生凝膠。

第三章自由基聚合（這章比較重要）

思量題

614

計算題

7.過氧化二苯甲酰引發(fā)某單體聚合的動力學(xué)方程為：Rp=kP[M](fkd/kt)1/2[I]1/2，假定各基元反應(yīng)的速率常數(shù)和f都與轉(zhuǎn)化率無關(guān)，[M]0=2mol?L-1，[I]=0.01mol?L-1，極限轉(zhuǎn)化率為10%。若保持聚合時光不變，欲將終于轉(zhuǎn)化率從10％提高到20％，試求：

（1）[M]0增強或降低多少倍？（2）[I]0增強或降低多少倍？[I]0轉(zhuǎn)變后，聚合速率和聚合度有何變化？（3）假如熱引發(fā)或光引發(fā)聚合，應(yīng)當(dāng)增強或降低聚合溫度？Ed、Ep、Et分離為124、32和8kJ?mol-1。解：（題意有修改）低轉(zhuǎn)化率下聚合動力學(xué)方程：

2/12

/1][][IkfkMkRtdpp?

??

?

??=

tIkfkkMMtdp2/12

/10

][][][ln??????=

令2

/1?

??

?

??=tdpkfkkk

1/21/20[]1

ln

[]ln[][](1)

MIIktMC--?=?=-（1）當(dāng)聚合時光固定時，C與單體初始濃度無關(guān)，故當(dāng)聚合時光一定時，轉(zhuǎn)變0][M不轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)化率。（2）當(dāng)其它條件一定時，轉(zhuǎn)變0][I，則有：

2

/1022/1012

1]/[][11ln/11ln

IICC=--

51.4][][%

10%

20=II，即引發(fā)劑濃度增強到4.51倍時，聚合轉(zhuǎn)化率可以從10%增強到20%。

因為聚合速率2

/10][IRp∝，故0][I增強到4.51倍時，pR增強2.12倍。

聚合度

2

/10

][-∝IXn，故0][I增強到4.51倍時，nX下降到本來0.471。即聚合度下降到本來的1/2.12。（3）引發(fā)劑引發(fā)時，體系的總活化能為：

molkJEEEEdtp/9022=+????

?

-=

熱引發(fā)聚合的活化能與引發(fā)劑引發(fā)的活化能相比，相當(dāng)或稍大，溫度對聚合速率的影響與引發(fā)劑引發(fā)相當(dāng)，要使聚合速率增大，需增強聚合溫度。光引發(fā)聚合時，反應(yīng)的活化能如下：

molkJEEEtp/282=????

?

-=

上式中無dE項，聚合活化能很低，溫度對聚合速率的影響很小，甚至在較低的溫度下也能聚合，所以無需增強聚合溫度。

8.以過氧化二苯甲酰做引發(fā)劑，苯乙烯聚合各基元反應(yīng)的活化能為123/,32.6/,10/dptEKJmolEKJmolEKJmol===，是比較從50℃增至60℃以及從80℃增至90℃聚合速率和聚合度的變化。光引發(fā)的狀況又如何？

90.1/22t

d

pEEEEkJmol?

?=-+=??

?

/90100158.314323.15

501560

6050

90

80

2.725107.46210,2.7482.236ERTkAekAe

A

kkAkkk--

-?-===?=?==所以同理

'34.9/22t

d

pEEEEkJmol?

?=--=-??

?

()

()'

''/'

606060

''/5050500.677ERTERTAekXkXAe--===()

()

'

''/'

909090

''/8080800.721ERT

ERTAekXkXAe--===

9.以過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑，在60℃舉行苯乙烯聚合動力學(xué)討論，數(shù)據(jù)如下：

a.60℃苯乙烯的密度為0.887g?cm-3；

b.引發(fā)劑用量為單體重的0.109%；

c.Rp=0.255?10-4mol?(L?s)-1；

d.聚合度=2460；

e.f=0.80；

f.自由基壽命=0.82s。試求kd、kp、kt，建立三常數(shù)的數(shù)量級概念，比較[M]和[M?]的大小，比較RI、Rp、Rt的大小。解：0.8871000

[]8.529/104

MmolL?=

=

30.88710000.109%[]3.99510/242

ImolL-??==?

D

CXRRnt

p+=

=

2/,ν

ν

偶合終止：C=0.77，歧化終止：D=0.23。

9.1512)23.02/77.0(2460,2460=+==νnX

480.255101.685510/.1512.9

p

tRRmolLsν--?===?

81.685510itRR-==?

88[]1.6855100.821.38210/tMRmolLτ?--==??=?

][M>>][?M

8

613

1.685510

2.64102[]20.8

3.99510

idRkSfI?===????42

8

0.255102.16310(/.)[][]8.5291.38210p

pRkmollsMM-?-?===???8

7282

1.6855104.4110(/.)2[]2(1.38210)

ttRklmolsM-?-?===???可見，kt>>kp，但[M]>>[M?]，因此Rp>>Rt；所以可以得到高分子量的聚合物。

Rd10-8kd10-6[M]8.53Rp10-5kp102[M·]

1.382×10-8

Rt

10-8

kt

107

14.聚氯乙烯的分子量為什么與引發(fā)劑溶度無關(guān)而盡打算于聚合溫度？試求40℃,50℃,55℃，60攝氏度下聚氯乙烯的平均聚合度。

1XnM

C=

與引發(fā)劑無關(guān)，有溫度控制

3340125exp(30.510/8.314313.15)1.021101979

MM

TCXnC-==-??=?==

同理可得t=50℃T=55℃T=60℃時

111=

681=573=484MMM

XnXnXnCCC===

15.用過氧化二苯甲酰作引發(fā)劑，苯乙烯在60℃下舉行本體聚合，試計算鏈引發(fā)、向引發(fā)劑轉(zhuǎn)移、向單體轉(zhuǎn)移三部分在聚合度倒數(shù)中所占的百分比。對聚合有何影響？

計算時用下列數(shù)據(jù)：[I]=0.04mol?L-1，f=0.8；kd=2.0?10-6s-1，kp=176L?(mol?s)-1，kt=3.6?107L?(mol?s)-1，ρ(60℃)=0.887g?mL-1，CI=0.05；CM=0.85?10-4。解：[I]=0.04mol/L[M]=0.887*1000/104=8.53mol/L

1/21/2671/2[]

11768.53

494.52()[]2(0.82.0103.6100.04)pkMfkdktIν-?=

==??????

431/20.040.85100.051.563510494.58.53n

CDX--+=+?+?=?

偶合終止：C=0.77，歧化終止：D=0.23

%151%43.51%57.791)1(

0===n

I

n

M

n

n

XCXCXX

第4章自由基共聚合

思量題

2.見書120~121頁，注重五個假設(shè)

計算題

1

2、甲基丙烯酸甲酯（M