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)答案詳解第五版第一章緒論

思量題

1.舉例說明單體、單體單元、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元、鏈節(jié)等名詞的含義，以及它們之間的互相關(guān)系和區(qū)分。

答：合成聚合物的原料稱做單體，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，縮聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和對苯二甲酸等。

在聚合過程中，單體往往改變成結(jié)構(gòu)單元的形式，進入大分子鏈，高分子由許多結(jié)構(gòu)單元重復(fù)鍵接而成。在烯類加聚物中，單體單元、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元相同，與單體的元素組成也相同，但電子結(jié)構(gòu)卻有變化。在縮聚物中，不采納單體單元術(shù)語，由于縮聚時部分原子縮合成低分子副產(chǎn)物析出，結(jié)構(gòu)單元的元素組成不再與單體相同。假如用2種單體縮聚成縮聚物，則由2種結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成重復(fù)單元。

聚合物是指由許多容易的結(jié)構(gòu)單元通過共價鍵重復(fù)鍵接而成的分子量高達104-106的同系物的混合物。

聚合度是衡量聚合物分子大小的指標(biāo)。以重復(fù)單元數(shù)為基準，即聚合物大分子鏈上所含重復(fù)單元數(shù)目的平均值，以DP表示；以結(jié)構(gòu)單元數(shù)為基準，即聚合物大分子鏈上所含結(jié)構(gòu)單元數(shù)目的平均值，以

X表

n示。

2.舉例說明低聚物、齊聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子諸名詞的的含義，以及它們之間的關(guān)系和區(qū)分。

答：合成高分子多半是由許多結(jié)構(gòu)單元重復(fù)鍵接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同義詞，也曾使用largeorbigmolecule的術(shù)語。從另一角度考慮，大分子可以看作1條大分子鏈，而聚合物則是許多大分子的聚攏體。按照分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但兩者并無嚴格的界限，普通低聚物的分子量在幾千以下，而高聚物的分子量總要在萬以上。多數(shù)場合，聚合物就代表高聚物，不再標(biāo)明“高”字。

齊聚物指聚合度惟獨幾~幾十的聚合物，屬于低聚物的范疇。低聚物的含義更廣泛一些。

8.舉例說明和區(qū)分線形結(jié)構(gòu)和體形結(jié)構(gòu)、熱塑性聚合物和熱固性聚合物、非晶態(tài)聚合物和結(jié)晶聚合物。答：線形和支鏈大分子依賴分子間力聚攏成聚合物，聚合物受熱時，克服了分子間力，塑化或熔融；冷卻后，又凝結(jié)成固態(tài)聚合物。受熱塑化和冷卻固化可以反復(fù)可逆舉行，這種熱行為特稱做熱塑性。但大分子間力過大（強氫鍵）的線形聚合物，如纖維素，在熱分解溫度以下，不能塑化，也就不具備熱塑性。

帶有潛在官能團的線形或支鏈大分子受熱后，在塑化的同時，交聯(lián)成體形聚合物，冷卻后固化。以后受熱不能再塑化變形，這一熱行為特稱做熱固性。但已經(jīng)交聯(lián)的聚合物不能在稱做熱固性。

聚氯乙烯，生橡膠，硝化纖維：線形，熱塑性

纖維素：線形，不能塑化，熱分解

酚醛塑料模制品，硬橡皮：交聯(lián)，已經(jīng)固化，不再塑化

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（常用到的公式∑∑∑∑∑==≡)

/(iiiiiiinMmmnMnnmM）∑∑∑∑=≡

)/(iiiiinMmmnmM100000

/170000/530000/101510++++=38576=質(zhì)均分子量∑∑∑==ii

iiiwMwmMmM

468761

51010000017000053000010=++?+?+?=分子量分布指數(shù)wM/nM=46876/38576=1.22

2.等質(zhì)量的聚合物A和聚合物B共混，計算共混物的nM和wM。

聚合物A：nM=35,000,wM=90,000；

聚合物B：nM=15,000,wM=300,000

解：設(shè)聚合物A和B的質(zhì)量分離為m，則

2100015000135000122=+=+=≡∑∑nBnAiinMmMmmn

m

M2m)((B)(B)(A)(A)BA(B)(B)(A)(A)∑∑∑∑∑∑∑+=++==iiiiiiiiiiiiiwMmMmmmM

mMmmMmM）（）（

）（wBwAMM+=2

1195000=

第2章縮聚與逐步聚合

4.等摩爾二元醇和二元酸經(jīng)外加酸催化縮聚，試證實從開頭到p=0.98所需的時光與p從0.98到0.99的時光相近。計算自催化和外加酸催化聚酯化反應(yīng)時不同反應(yīng)程度p下、[c]/[c]0與時光t值的關(guān)系，用列表作圖來說明。解：1ck110+'=-=tp

Xn則p=0.98時，01ck49/t'=；p=0.99時，02ck99/t'=。

1012tck50/t-tt?'==?，可見這兩段所需的時光相近。

5.由1mol丁二醇和1mol己二酸合成0050=nX的聚酯，試作下列計算：

a．兩基團數(shù)相等，忽視端基對nX的影響，求終止縮聚的反應(yīng)程度p；

b.在縮聚過程中，假如有0.5mol%丁二醇脫水成乙烯而損失，求達到同一反應(yīng)程度時的nM。

c.如何補償丁二醇脫水損失，才干獲得同一nM的縮聚物？

d．假定原始混合物中羧基的總濃度為2mol，其中1.0%為醋酸，無其它因素影響兩基團數(shù)比，求獲得同一數(shù)均聚合度所需的反應(yīng)程度p。

解：a.忽視端基時，50100

5000MM0n===nX，0.9811=?-=ppXnb.0.98=p，0.995=r，

44.53211=-++=

rp

rrXn，445310044.53MM0n=?==nX

c.由rp

rrXn211-++=可知，p相同時，r越大，則nX越大；r相同時，p越大，則nX越大。因此，r減小時，可通過增大p以達到nM不變。

當(dāng)r減小為0.995、nM不變即nX不變時，

0.982500.99520.99510.9951211=?=?-++=-++=pp

rprrXnd.NA=N(丁二醇)=1mol，NB=N(己二酸)=(2-2×1.0%)/2=0.99(mol)，NC=N(醋酸)=2×1.0%=0.02(mol)，Na=2NA=2N(丁二醇)=2mol，則

1.99

2.01

22NNNNbNaCBA=?=+++=f0.985501.992222

=?=-=-=

ppfpXn8.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

Xnw

npnKpX=-=11100=≈w

nK4104-?=?wn

9.等摩爾二元醇和二元酸縮聚，另加醋酸1.5%（以二元酸計），p=0.995或0.999時聚酯的聚合度多少？解：假設(shè)二元醇與二元酸的物質(zhì)的量各為n摩爾，則醋酸為0.015n，有,2bba