郑州大学高分子计算与解答

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计算题

1.在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反应釜中加入0.2mol n-BuLi和20kg苯乙烯。当单体聚合了一半时,向体系中加入1.8g H2O,然后继续反应。假如用水终止的和继续增长的聚苯乙烯的分子量分布指数均是1,试计算

(1)水终止的聚合物的数均分子量;

(2)单体完全聚合后体系中全部聚合物的数均分子量; (3)最后所得聚合物的分子量分布指数。

2. 有下列所示三成分组成的混合体系。 成分1:重量分数=0.5,分子量=l×104 成分2:重量分数=0.4,分子量=1 ×105。 成分3:重量分数=0.1,分子量=1×106

求:这个混合体系的数均分子量和重均分子量及分子量分布宽度指数。

3.某一耐热性芳族聚酰胺其数均相对分子质量为24116。聚合物经水解后,得39.31%(质量百分数)?对苯二胺,59.81%(质量百分数)?对苯二甲酸,0.88%苯甲酸(质量百分数)。

试写出聚合物结构式和其水解反应式?计算聚合物的数均相对分子质量?

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.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?

6.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

7.对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中,共分出水18克,求产物的平均分子量和反应程度,设平衡常数K=4。

以及

= 200时的p。

8.要求制备数均分子量为16000的聚酰胺66,若转化率为99.5%时: (1)己二酸和己二胺的配比是多少?产物端基是什么?

(2)如果是等摩尔的己二酸和己二胺进行聚合反应,当反应程度为99.5%时,聚合物的数均聚合度是多少?

9.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,忽略端基对数均分子量的影响,求终止缩聚的反应程度P;

(2)假定原始混合物中羟基的总浓度为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。

10.某一耐热性芳族聚酰胺数均分子量为24990,聚合物经水解后,得38.91%wt对苯二胺,59.81%对苯二甲酸,0.88%苯甲酸。试写出分子式,计算聚合度和反应程度。

11.从对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中,共分出水18克,求产物的平均分子量和反应程度,设平衡常数K=4。

12.将邻苯二甲酸酐、季戊四醇、乙二醇一摩尔比为2.00:0.99:0.01进行缩聚,

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。

13.欲将1000g环氧树脂(环氧值为0.2)用等物质量的乙二胺固化,试计算固化剂用量。并求此凝胶反应的凝胶点。

14.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

15.邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油或季戊四醇缩聚,试求 (1)平均聚合度; (2)按Carothers法求凝胶点; (3)按统计法求凝胶点。

16.假设由邻苯二甲酸酐,苯三酸和甘油组成的聚合体系中,三种单体的摩尔比分别为第一种是3:1:3,第二种是1:1:2.请用Carothers法分别预测两种聚合体系的凝胶点;请再用Flory法分别预测聚合体系的凝胶点

17.邻苯二甲酸和甘油的物质的量之比为3:1.97,试用Carothers法和Flory统计法计算凝胶点。

18.分别用Carothers法和Flory法计算下列混合物的凝胶点。邻苯二甲酸、甘

油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002。(10分)

19.邻苯二甲酸酐和甘油摩尔比为1.50︰0.98,试分别用Carothers方程和Flory统计公式计算下列混合物的凝胶点

20.用甲苯二异氰酸酯,乙二醇,丙三醇为原料,若按物质的量配比3.5:1.5:2进行逐步聚合反应时,试判断当反应程度P=0.84时,分别用Crothers法和Flory法计算它们是否会出现凝胶?若未出现凝胶,计算产物的数均聚合度。

21.计算下列混合物的凝胶点。

(1)邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50:0.98

(2)邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002

22.试计算丁二烯在27℃、77℃、127℃时的平衡单体浓度。已知丁二烯的 -ΔH0=73kJ/mol,ΔS0=89J/mol·K

23.在一溶液聚合体系中,某单体浓度c(M)=0.2mol/L,某过氧化物引发剂浓度

c(I)=4.0×10-3mol/L,60℃进行自由基聚合。已知kp=1.45×102L/mol·s,kt=7.0×107 L/mol·s,f=1,引发剂半衰期⑴ (6分)求初期聚合速率

44h。

⑵ (4分)初期动力学链长?

⑶ (4分)当转化率达50%时所需的时间?

24.单体溶液浓度c(M)=0.2mol/L,过氧化物引发剂浓度c(I)=4.0×10-3mol/L,在60℃下加热聚合。如引发剂 25.为

25.2.0 mol/L苯乙烯的二氯乙烷溶液,于25℃时在4.0×10-4 mol/L硫酸存在下聚合,计算开始时的聚合度。假如单体溶液中含有浓度为8.0×10-5 mol/L的异丙苯,那么聚苯乙烯的聚合度是多少?为便于计算,可利用下列数据。

参数: 数值 kp [L/(mol·S)] 7.6 kt1(s-1)自发终止 4.9×10-2 kt2(s-1)与反离子结合终止 6.7×10-3 ktr,M(L/mol·s) 1.2×10-1 Cs(25℃,在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂) 4.5×10-2

=44h,引发剂效率f=0.8,kp=145L/mol·s,kt=7.0×107 L/mol·s,欲达到50%

转化率,需多长时间?

26.某单体于一定温度下,用过氧化物作引发剂,进行溶液聚合反应,已知单体浓度为1.0M,一些动力学参数为f kd=2×10-9s-1,kp/kt1/2=0.0335(L·mol·s)1/2。若聚合中不存在任何链转移反应,引发反应速率与单体浓度无关,且链终止方式以偶合反应为主时,试计算:(11分)

(1)要求起始聚合速率(Rp)0>1.4×10-7mol/L·s,产物的动力学链长ν>3500时,采用引发剂的浓度应是多少?

(2)当仍维持(1)的(Rp)0,而ν>4100时,引发剂浓度应是多少?

27. 以BPO为引发剂,60゜C 下苯乙烯在苯中聚合,已知苯乙烯的浓度为400mol/L,BPO浓度为5×10-4mol/L,Kp=176L/(mol-s),Kd=3.24×10-6Lmol/s,Kt=3.58×107L/(mol.s);f=0.70求(1)引发速率和聚合反应速率;(2)动力学链长。

28.以硫酸为引发剂,使苯乙烯在惰性溶剂中聚合。若自发链终止速率

= 7.6L/mol·s,

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