高分子化学潘仁祖(第五版)第一至习题.docx

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高分子化学 潘仁祖 (第五版)第一至第六章习题
第一章 绪论思考题 1. 举例说明单体、单体单元、构造单元、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分。 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分。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和自然橡胶的构造式。选择其常用分子量，计算聚合度。 4. 举例说明和区分：缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合。 5. 写出以下单体的聚合反响式 ， 以 及单 体 、 聚 合 物 的 名称 。
按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反响式。属于加聚、缩聚还是开环聚 合 ， 连锁 聚 合 还 是 逐 步 聚合 ？
写出以下聚合物的单体分子式和常用
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的聚合反响式：聚丙烯腈、自然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。 8. 举例说明和区分线形构造和体形构造、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、塑料的构造-性能特征和主要差异。
10. 什么叫玻璃化温度？橡胶和塑料的玻璃化温度有何区分？聚合物的熔点有什么特征？ 计算题 1. 求以下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 g 聚 己 二 酰 己 二 胺 试 样 中 含
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有?10-3mol 羧基。 依据这一数据，计算得数均分子量为 8520。计算时需作什么假定？如何通过试验来确定的牢靠性？ 如该假定不行靠，怎样试验来测定正确的 值 ？ 2. 羟 基 酸HO-(CH2)4-COOH 进展线形缩聚，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. 构造单元数 Xn
3. 等摩尔己二胺和己二酸进展缩聚，反响程度p 为、、、、，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，试证明从开头到p=所需的时间与 p 从到的时间相近。计算自催化和外加酸聚酯化反响时不同反响程度 p 下 Xn、[c]/ [c]0 与时间 t 值的关系，用列表作图说明。 5. 1mol 丁二醇和1mol 己二酸合成数均分子量为 5000 的聚酯， 两基团数完全相等，无视端基对Mn 的影响，求终止缩聚的反 应程度 P。 在缩聚过程中，假设有%的
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丁二醇脱水成乙 烯而损失，求到达同样反响程度时的数均分子量。 如何补偿丁二醇脱水损失，才能获得同一Mn 的缩聚物？ 假定原始混合物中羧基的总浓度为 2mol，其中％为醋酸， 无其它因素影响两基团数比，求获同一Mn 时所需的反响程度。 6. 166℃ 乙二醇与乙二酸缩聚，测得不同时间下的羧基反响程度如下： 时间 t/min 羧基反响 程度 p 12 37 88 170 270 398
596 900 1370 ，推断自催化或酸催化。
b. 求速率常数， 浓度以[COOH] 计， [OH]0=[COOH]0。 7. 在酸催化和自催化聚酯化反响中， 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) ， 反响程度 p
＝、、、、， 试计算： (1)基团 a 未反响的概率[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
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行缩聚，平衡常数K=4，求最终Xn。另在排解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？
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？
尼龙1010 是依据1010 盐中过量的癸二酸来掌握分子量，假设要求分子量为20250，问 1010 盐的酸值应当是多少？
己内酰胺在封管内进展开环聚合。按
1 mol 己内酰胺计，加有水、醋酸，测得产物的端羧基为 mmol，端氨基。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= 和 ,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 14. 分别按 Carothers 法和 Flory 统计法计算以下混合物的凝胶点 :
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为 : 、甘油、乙二醇的摩尔比为::和:: 15．用乙二胺或二亚乙基三胺使 1000g 环氧树脂固化, 固化剂按化学计量计算 ,再多加 10%,问两种固化剂的用量应为多少 ? 16.
AA 、BB 、A3 混合体系进展缩聚， NA0=NB0=，A3 中 A 基团数占混合物中A 总数的 10%，试求 p=时的Xn 以及Xn= 200 时的 p。 17. 用邻苯二甲酸酐、1mol 乙二醇、1mol 丙三醇体系进展缩聚，为掌握凝胶点需要，在聚合过程中 定期测定树脂的熔点、酸值、溶解性能。试计算反响至少多少酸值时会消灭凝
胶。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[C3H53]， 问能否不产生凝胶而反响完全？
5. 甲基丙烯腈和苯乙烯进展自基共聚，求共聚物中每种单元的链段长。 6. 丙烯腈(M1,r1=)
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和偏二氯乙烯(M2,r1=)进展共聚。 a. 求共聚物中含三或三个以上单元丙烯腈链段的分数; ，求配方中两单体组成。7. 甲基丙烯腈 MAN(M1)、苯乙烯 S(M2)、 α- 甲基苯乙烯 α-MS(M3)三元共聚,计算起始三元共聚物组成(以摩尔分数计)。竞聚率 如 下 : MAN/S ： r12=,r21= MAN/α-MS:r13=,r31= S/α-MS:r23=,r32=
，试验数据如下，试用斜率截距法求竞聚率。 单体中 M120 的质量分数/% 单体中 的质量分数/% 25 50 60 70 80 Q、e 值，计算竞聚率，与文献试验值比较。争论这些单体 Q、e 方案的优点。单体 丁二烯 甲基丙烯酸甲酯 苯乙烯氯乙烯 Q e - 第 5 章聚合方法 思考题 (过程)中有很多名称，如本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合，均相聚合和非均相聚合，沉淀聚合和淤浆聚合，试说明它们相互问的区分和关系。
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备有机玻璃板和通用级聚苯乙烯，比较过程特征，说明如何解决传热问题、保证产品品质。 ，而较少用自基聚合， 为什么? 、产品颗粒特性上有何不同 ? 、分散剂选用、产品颗粒特性上有何不同? 、产品品质有何异同 ? 、乳化剂和引发剂的所在场所，链引发、链增长和链终止的场所和特征， 胶束、胶粒、单体液滴和速率的变化规律。 、液滴成核、水相成核的机理和区分。 。 ? 11.
比较微悬浮聚合、乳液聚合、微乳液聚合的产物粒径和稳定用的分散剂。
12. 举例说明反相乳液聚合的特征。。举
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例说明分散聚合配方中溶剂和稳定剂以及稳定机理。 计算题 20％(质量分数)丙烯酰胺溶液绝热聚合，起始温度 30℃，聚合热-74 kJ· mol-l，假定反响器和内容物的热容为 4J· g-1· K-1，最终温度是多少?最高浓度多少才无失控危急? 2. 计算苯乙烯乳液聚合速率和聚合度。： 60℃时，kp=176 L(mol?s)-1，[M]=?L-1， N=?1014/ml，?=?1012(mol?s)-1 3. 比较苯乙烯在 60℃下本体聚合和乳液聚合的速率和聚合度。乳胶粒数 =?1015ml-1， [M]=?L-1，?=?1012 个(ml?s)-1。两体系的速率常数一样： kp=176L(mol?s)-1, kt=?107L(mol?s)-1。 4. 经典乳液聚合配方如下：苯乙烯 100g，水 200g，过硫酸钾，硬脂酸钠 5g。试计算： a、溶于水中的苯乙烯分子数(ml－1)，： 20℃溶解度为/100g 水，阿佛伽德罗数NA=?1023mol-1。 b、单体液滴数(ml
－1)。条件：液滴直径 1000nm，苯乙烯溶解和增溶 量共 2g，苯乙烯密
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