高分子化学 潘仁祖 (第五版)第一至第六章习题 联系客服

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第一章 绪论

思考题

1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。

2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。

3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式(重复单元)。选择其常用分子量,计算聚合度。 4. 举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连锁聚合。

5. 写出下列单体的聚合反应式,以及单体、聚合物的名称。

6. 按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。属于加聚、缩聚还是开环聚合,连锁聚合还是逐步聚合?

7. 写出下列聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式:聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。

8. 举例说明和区别线形结构和体形结构、热塑性聚合物和热固性聚合物、非晶态聚合物和结晶聚合物。

9. 举例说明橡胶、纤维、塑料的结构-性能特征和主要差别。

10. 什么叫玻璃化温度?橡胶和塑料的玻璃化温度有何区别?聚合物的熔点有什么特征?

计算题

1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。 a、组分A:质量 = 10g,分子量 = 30 000;b、组分B:质量 = 5g,分子量 = 70 000;

c、组分C:质量 = 1g,分子量 = 100 000

2. 等质量的聚合物A和聚合物B共混,计算共混物的Mn和Mw。 聚合物 A:Mn=35,000, Mw =90,000; 聚合物B:Mn=15,000, Mw=300,000

第2章 缩聚与逐步聚合

计算题

1. 通过碱滴定法和红外光谱法,同时测得21.3 g聚己二酰己二胺试样中含有2.50?10-3mol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18,400 g/mol-1,试计算:a. 羧基已经醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数Xn

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Xn、DP和数均分子量Mn,并作Xn-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聚酯化反应时不同反应程度p下Xn、[c]/ [c]0与时间t值的关系,用列表作图说明。

5. 由1mol丁二醇和1mol己二酸合成数均分子量为5000的聚酯, (1)两基团数完全相等,忽略端基对Mn的影响,求终止缩聚的反 应程度P。

(2)在缩聚过程中,如果有0.5%(摩尔分数)的丁二醇脱水成乙 烯而损失,求达到同样反应程度时的数均分子量。

(3)如何补偿丁二醇脱水损失,才能获得同一Mn的缩聚物?

(4)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,求获同一Mn时所需的反应程度。

6. 166℃乙二醇与乙二酸缩聚,测得不同时间下的羧基反应程度如下: 时间t/min 羧基反应0.2470 0.4975 0.6865 0.7894 0.8500 0.8837 0.9084 0.9273 0.9405 程度p 12 37 88 170 270 398 596 900 1370

a.求对羧基浓度的反应级数,判断自催化或酸催化。

b.求速率常数,浓度以[COOH](mol/kg反应物)计,[OH]0=[COOH]0。

7. 在酸催化和自催化聚酯化反应中,假定k`=10-1kg·eq-1·min-1,k=10-3kg2·eq-2·min-l,[Na]0=l0eq·kg-1(eq为当量),反应程度p=0.2、0.4、0.6、0.8、0.9、0.95、0.99、0.995, 试计算: (1)基团a未反应的概率[Na]/ [Na]0;(2)数均聚合度Xn;(3)所需的时间t。

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Xn。另在排除副产物水的条件下缩聚,欲得Xn?100,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mg KOH/g计)

11. 己内酰胺在封管内进行开环聚合。按1 mol己内酰胺计,加有水0.0205mol、醋酸0.0205mol,测得产物的端羧基为19.8 mmol,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聚,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