高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案

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第一章 绪论 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 解:数均分子量

38576

100000

/170000/530000/101

510)

/(=++++=

=

=≡∑∑∑∑∑i i i i i i i n M m m n M n n m M

质均分子量

10300005700001100000

46876

1051

i

i

w i

i

i

m M M w M m

=

=⨯+⨯+⨯=

=++∑∑∑

分子量分布指数

w M /n M =46876/38576 =

第2章 缩聚与逐步聚合

计算题

2. 羟基酸HO-(CH 2)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n X 解:已知100,184000==M M w

根据

p

p

X M M X w w w -+=

=

110和得:p=,故已酯化羧基百分数为%。 9251,1=+=n n

w M P M M 51.92100

92510===

M M X n n

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n X 。另在排除副产

物水的条件下缩聚,欲得

100=n X ,问体系中残留水分有多少

解:

3111

=+=-=

K p

X n

L

mol n n K

pn K

p

X w w w n /10*410011

4-==≈=-=

9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸%,p=或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。N a =2mol ,N b =2mol ,015.0'

=b

N mol

985.0015

.0*222

2,

=+=

+=

b

b a N N N r

当p=时,

88.79995

.0*985.0*2985.01985

.01211=-++=-++=

rp r r X n

当p=时,

98.116999

.0*985.0*2985.01985

.01211=-++=-++=

rp r r X n

14题

18. 制备醇酸树脂的配方为 季戊四醇、邻苯二甲酸酐、丙三羧酸[C 3H 5(COOH )3],问能否不产生凝胶而

反应完全

解:根据配方可知醇过量。

2(0.520.493)

2.2451.210.50.49

f ⨯++⨯=

=++

89.02

==

f

p c ,所以必须控制反应程度小于过不会产生凝胶。

第三章 自由基聚合 (这章比较重要)

思考题

6 14

计算题

7. 过氧化二苯甲酰引发某单体聚合的动力学方程为:R p =k P [M](f k d /k t )1/2[I]1/2,假定各基元反应的速率常数和f 都与转化率无关,[M]0=2 molL -1,[I]= molL -1,极限转化率为10%。若保持聚合时间不变,欲将最终转化率从10%提高到20%,试求:

(1)[M]0增加或降低多少倍(2)[I]0增加或降低多少倍[I]0改变后,聚合速率和聚合度有何变化 (3)如果热引发或光引发聚合,应该增加或降低聚合温度 E d 、E p 、E t 分别为124、32 和8 kJmol -1。 解:(题意有修改) 低转化率下聚合动力学方程:

2/12

/1][][I k fk M k R t d p p ⎪

⎪⎭

⎝⎛=

t I k fk k M M t d p 2/12

/10

][][][ln ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=

令2

/1⎪

⎪⎭

⎝⎛=t d p k fk k k

1/21/20[]1

ln

[]ln [][](1)

M I I kt M C --⨯=⨯=- (1)当聚合时间固定时,C 与单体初始浓度无关,故当聚合时间一定时,改变0][M 不改变转化率。 (2)当其它条件一定时,改变0][I ,则有:

2

/1022/1012

1]/[][11ln /11ln

I I C C =--

51.4][][%

10%

20=I I ,即引发剂浓度增加到倍时,聚合转化率可以从10%增加到20%。

由于聚合速率2

/10][I R p ∝,故0][I 增加到倍时,p R 增加倍。

聚合度

2

/10

][-∝I X n ,故0][I 增加到倍时,n X 下降到原来。即聚合度下降到原来的1/。 (3)引发剂引发时,体系的总活化能为:

mol kJ E E E E d t p /9022=+⎪⎭⎫ ⎝

-=