高分子计算题.doc

五、以偶氮二异丁腈为引发剂,写出氯乙烯悬浮聚合的有关的基元反应方程式(共6分)
⒈.链引发
(1) 引发剂分解,生成初级自由基:
(1分)

(2 ) 初级自由基与单体加成生成单体自由基:

(1分)


⒉链增长
(1分)

⒊链终止
向单体转移终止是氯乙烯聚合链终止的主要方式:
(3分)
⒈(15分)以过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂,60℃研究苯乙烯在苯中的聚合。
已知: mol/L, mol/L,×10-11mol / t和 ×10-7 mol / 。
CM=×10-5; CI=×10-4;CS=×10-6;
60℃ g./ mL;60℃ g./ mL;
计算:⑴(2分) f kd 。
(2分)

(2分)
⑵(13分)聚苯乙烯(PS)的平均聚合度
(1分)
(2分)

1.(本题 15分)用偶氮二异丁腈(ABIN)为引发剂,苯乙烯60℃进行本体聚合。试计算引发剂引发对聚合物平均聚合度倒数的贡献?计算时采用以下数据和条件:
⑴ c(I)= mol/L; ⑵ f = ; ⑶ kd=×10-6 s-1 ;
⑷ kp=176 L/; ⑸ kt=×107 L/;
⑹ CM=×10-4 ; ⑺ CI=;
⑻ 60℃ g/cm3
(1分)
引发剂引发对平均聚合度倒数的贡献是:
(5分)
(2分)
(2分)
(1分)
(2分)
解:
⒊⑴(5分)氯乙烯自由基聚合时,聚氯乙烯的相对分子质量为什么与引发剂的浓度基本无关而仅决定聚合温度?
(2分)
解:氯乙烯自由基聚合时,聚氯乙烯链自由基向单体氯乙烯的转移速度很大,以致超过正常的终止速率,成为生成聚氯乙烯大分子的主要方式。
即
(3分)
CM是温度的函数。因此,聚氯乙烯的相对分子质量与引发剂的浓度基本无关而仅决定聚合温度。
⑵(2分)氯乙烯链自由基向单体的链转移常数与温度的关系如下
(R = J /mol·K)
(2分)
试求:聚合温度为45℃时聚氯乙烯的平均聚合度?
(10分,每错一个方程式扣1分)以氯甲烷为溶剂、AlCl3为引发剂、水为共引发剂,写出异丁烯阳离子聚合有关的基元反应方程式。
链引发反应:
链增长反应:
链转移终止反应:

⒈(共14分)在一溶液聚合体系中,某单体浓度c(M)=,某过氧化物引发剂浓度c(I)=×10-3mol/L,60℃进行自由基聚合。已知kp=×102L/mol·s,kt=×107 L/mol·s,f=1,引发剂半衰期44h。
⑴(6分)求初期聚合速率?
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?
解:⑴根据题意 c(M)=,c(I)=×10-3mol/L
由, 可得
(2分)
(2分)
(2分)解:⑵(2分)
(2分)
解:⑶(2分)
(2分)
⒈(10分)苯乙烯的聚合反应是在60℃下