材料科学基础习题第四章答案与翻译
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4.2 根据本章给出的结构,画出下列链节结构:
(1)聚氟乙烯:—CH2—CHF—;
(2)聚三氟氯乙烯:—CF2—CFCl—
(3)聚乙烯醇:—CH2—CHOH—
4.3 计算下列聚合物的链节分子量
(1)聚氯乙烯:
—CH2—CHCl— : m = 2⨯12.011+2⨯1.008+35.453=61.491g/mol (2)聚对苯二甲酸乙二醇酯:—OCH2-CH2OCOC6H4CO—
m = 10⨯12.011+8⨯1.008+4⨯15.999=192.17g/mol
(3)聚碳酸酯:
m = 16⨯12.011+14⨯1.008+3⨯15.999=254.285g/mol (4)聚二甲硅氧烷:C2H6OSi
m = 28.086+2⨯12.011+6⨯1.008+3⨯15.999 = 106.153g/mol 4.4 聚丙烯的数均分子量为1,000,000 g/mol,计算其数均聚合度。答:链节为—CH3CH—CH2—,
其分子量:m = 3⨯12.011+6⨯1.008=42.081 g/mol
4.5 (a) 计算聚苯乙烯链节的分子量
答:链节为-CHC6H5-CH2-,
分子量:m = 8⨯12.011+8⨯1.008=104.152
(b) 计算重均聚合度为25000的聚苯乙烯的重均分子量
答:= 25000⨯104.152 g/mol = 2603800 g/mol
4.6 下表列出了聚丙烯的分子量,计算(a) 数均分子量
(b) 重均分子量(c) 数均聚合度(d) 重均聚合度
分子量分布
x i w i
(g/mol)
8,000-16,000 0.05 0.02
16,000-24,000 0.16 0.10
24,000-32,000 0.24 0.20
32,000-40,000 0.28 0.30
40,000-48,000 0.20 0.27
48,000-56,000 0.07 0.21
答:(a)= 0.05⨯12000+0.16⨯20000+0.24⨯28000
+0.28⨯36000+0.20⨯44000+0.07⨯52000 = 600+3200
+6720+10080+8800+3640 = 33040 (g/mol)
(b)= 0.02⨯12000+0.1⨯20000+0.20⨯28000
+0.30⨯36000+0.27⨯44000+0.21⨯52000 = 240+2000
+5600+10800+11880+10920 = 41440 (g/mol)
(c)聚丙烯链节的分子量:m = 42.081 g/mol
(d)
4.7 下表列出了某聚合物的分子量分布。计算(a) 数均分子量
(b) 重均分子量(c) 如果已知这一聚合物的重均聚合度为780,指出此聚合物为表4.3所列聚合物中的哪一个?为什么?(d) 这一材料的数均聚合度为多少?
分子量分布(g/mol) x i w i
15,000-30,000 0.04 0.01
30,000-45,000 0.07 0.04
45,000-60,000 0.16 0.11
60,000-75,000 0.26 0.24
75,000-90,000 0.24 0.27
90,000-105,000 0.12 0.16
105,000-120,000 0.08 0.12
120,000-135,000 0.03 0.05
答:(a)= 0.04⨯22500+0.07⨯37500+0.16⨯52500
+0.26⨯67500+0.24⨯82500+0.12⨯97500+0.08⨯112500
+0.03⨯127500 = 900+2625+8400+17550+19800+11700
+9000+3825 = 73800 (g/mol)
(b)= 0.01⨯22500+0.04⨯37500+0.11⨯52500
+0.24⨯67500+0.27⨯82500+0.16⨯97500+0.12⨯112500
+0.05⨯127500 = 225+1500+5775+16200+22275
+15600+13500+ 6375 = 81450 (g/mol)
(c)
此聚合物为聚苯乙烯
4.8 根据下面的分子量分布和重均聚合度为585的条件,判断是否为聚甲基丙烯酸甲酯均聚物
分子量分布(g/mol) x i w i
8,000-20,000 0.04 0.01
20,000-32,000 0.1 0.05
32,000-44,000 0.16 0.12
44,000-56,000 0.26 0.25
56,000-68,000 0.23 0.27
68,000-80,000 0.15 0.21
80,000-92,000 0.06 0.09
答:聚甲基丙烯酸甲酯链节分子式为:C5H8O2
(—CH2CH3COOCH3C—);
其分子量m = 5⨯12.011+8⨯1.008+2⨯15.999=100.117g/mol
重均分子量为:
=0.01⨯14000+0.05⨯26000+0.12⨯38000+0.25⨯50000
+0.27⨯62000+0.21⨯74000+0.09⨯86000
=140+1300+4560+12500+16740+15540+7740=58520
与条件相符,能形成均聚物
4.9 高密度聚乙烯通过诱导氯原子随机取代氢而被氯化。(a) 确定取代5%的原始氢原子所需Cl (wt%) 的浓度(b)如何区别于传统的聚氯乙烯的制备过程而得到氯化的聚乙烯?