聚合物合成工藝

1、. .第一章緒論4. 20世紀(jì)50年代，誰(shuí)發(fā)現(xiàn)了可用于高密度聚乙烯和立構(gòu)規(guī)整聚丙烯的合成催化劑？這些催化劑的根本成分是什么？5. 21世紀(jì)高分子科學(xué)與工程學(xué)科的重要開展方向是什么？6. 簡(jiǎn)要說明聚合物合成的生產(chǎn)步驟。第二章合成聚合物的原料路線4. 石腦油的裂解-催化重整可以獲得哪些重要芳烴原材料？其中的加氫工藝是為了除去哪些有害物質(zhì)？5. 什么是C4餾分？如何通過C4餾分制備1,3-丁二烯？10. 從動(dòng)、植物體內(nèi)獲得的原料路線有哪些？你認(rèn)為哪些原料路線具有很好的前景。第三章自由根本體聚合過程及合成工藝17. 用過氧化二苯甲酰作引發(fā)劑，苯乙烯在60進(jìn)展本體聚合，試計(jì)算正常引發(fā)反響、向引發(fā)劑轉(zhuǎn)移反

2、響、向單體轉(zhuǎn)移反響三局部在聚合度倒數(shù)中各占多少百分比？對(duì)聚合度各有什么影響，計(jì)算時(shí)選用以下數(shù)據(jù)：I=0.04mol/L，f0.8，kd2.010-6 s-1，kp176L/mols，kt3.6107 L/mols，(60)=0.887g/mL，CI=0.05，CM=0.8510-4。18. 為了改進(jìn)聚氯乙烯的性能，常將氯乙烯M1與醋酸乙烯(M2)共聚得到以氯乙烯為主的氯醋共聚物。在60下上述共聚體系的r1=1.68, r2=0.23,試具體說明要合成含氯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80的組成均勻的氯醋共聚物應(yīng)采用何種聚合工藝？第四章自由基溶液聚合過程及合成工藝9. 苯乙烯在60以過氧化二叔丁基為引發(fā)劑，苯為

3、溶劑進(jìn)展自由基溶液聚合。當(dāng)苯乙烯的濃度為1mol/L,引發(fā)劑濃度為0.0lmol/L時(shí)，引發(fā)劑分解和形成聚合物的初速率分別為41011mol/(Ls)和1.510-7mol/(Ls)。試根據(jù)計(jì)算判斷在低轉(zhuǎn)化率下，在上述聚合反響中鏈終止的主要方式，以及每一個(gè)由過氧化物引發(fā)的鏈自由基平均轉(zhuǎn)移幾次后失去活性？在該溫度下CM=8.010-5，CI=3.210-4，CS=2.310-6，苯乙烯的密度為0.887g/mL，苯的密度為0.839g/mL，設(shè)苯乙烯體系為理想溶液。10. 某單體于一定溫度下，用過氧化物作引發(fā)劑，進(jìn)展自由基溶液聚合反響，單體濃度為1.0 mol/L，一些動(dòng)力學(xué)參數(shù)為fkd=210

4、-9s-1，kp/kt1/2=0.0335(Lmols)1/2。假設(shè)聚合中不存在任何鏈轉(zhuǎn)移反響，引發(fā)反響速率與單體濃度無關(guān)，且鏈終止方式以偶合反響為主時(shí)，試計(jì)算：1要求起始聚合速率(Rp)01.410-7mol/Ls，產(chǎn)物的動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)3500時(shí)，采用引發(fā)劑的濃度應(yīng)是多少？2當(dāng)仍維持1的(Rp)0，而4100時(shí)，引發(fā)劑濃度應(yīng)是多少？3為實(shí)現(xiàn)2，可考慮變化除引發(fā)劑濃度外的一切工藝因素，試討論調(diào)節(jié)哪些因素能有利于到達(dá)上述目的？第五章課程作業(yè)9.假設(shè)苯乙烯和丙烯腈在60進(jìn)展自由基共聚反響1小時(shí)后取出，用凱氏定氮法測(cè)定其共聚物的含氮量，數(shù)據(jù)如下。試定性描述用簡(jiǎn)易法求競(jìng)聚率r1，r2的方法步驟。假設(shè)M1為

5、苯乙烯鏈節(jié)分子量，M2為丙烯腈鏈節(jié)分子量。配料比方表所示：?jiǎn)误w1苯乙烯單體2丙烯腈N重量m1克n1克A1m2克n2克A2m3克n3克A310.苯乙烯(M1)和丙烯腈(M2)共聚；r1=0.40 ，r2=0.04，要求共聚物中苯乙烯單體單元的含量為70wt%。為了能得到共聚物組成比較均一的共聚物，試判斷該共聚體系是否適用一次投料法？并說明原因？11.聚氯乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量為什么與引發(fā)劑濃度根本上無關(guān)而僅取決于聚合反響溫度？試求45、50、60下聚合所得聚氯乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量。(CM=125exp-30.5/RT)第六章自由基乳液聚合過程及工藝9.苯乙烯M1和丁二烯M2在5下進(jìn)展自由基乳液共聚時(shí)，

6、其 r1=0.64，r2=1.38，苯乙烯和丁二烯的均聚鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)分別為49和25.1 L/(mols)，求1計(jì)算共聚時(shí)的反響速率常數(shù)；2比較兩種單體和兩種鏈自由基的反響活性的大小；3作出此共聚反響的F1f1曲線；4要制備組成均一的共聚物需要采取什么措施10. 計(jì)算60苯乙烯乳液聚合速率和平均聚合度。：kp=176 L(mols)-1，c(M)=5.0mol/L，N=1.01015個(gè)/mL，=5.01012個(gè)/mLs第七章課程作業(yè)10. 以硫酸為引發(fā)劑，使苯乙烯在惰性溶劑中聚合。如果鏈增長(zhǎng)反響速率常數(shù)kp=7.6 L/(mols)，自發(fā)鏈終止速率常數(shù)kt= 4.910-2 s-1,向單體鏈

7、轉(zhuǎn)移的速率常數(shù)ktr,M= 1.210-1 L/(mols)，反響體系中的單體濃度為200g/L。計(jì)算聚合初期形成聚苯乙烯的分子量。13. 異丁烯在四氫呋喃中用SnCl4-H2O引發(fā)聚合。發(fā)現(xiàn)聚合速率RpSnCl4H2O異丁烯2。起始生成的聚合物的數(shù)均分子量為20000。1.00g聚合物含3.010-5mol的OH基，不含氯。寫出該聚合的引發(fā)、增長(zhǎng)、終止反響方程式。推導(dǎo)聚合速率和聚合度的表達(dá)式。指出推導(dǎo)過程中用了何種假定。什么情況下聚合速率是水或SnCl4的零級(jí)、單體的一級(jí)反響？14. 在-35以TiCl4為引發(fā)劑、水為共引發(fā)劑，異丁烯進(jìn)展低溫聚合，單體濃度對(duì)平均聚合度的影響，根據(jù)以下數(shù)據(jù)計(jì)算

8、ktr/kp和kt/kp 。M (mol/L)0.6670.3330.2780.1450.059DP69404130286023501030第八章課程作業(yè) 8. 用萘鈉的四氫呋喃溶液為引發(fā)劑引發(fā)苯乙烯聚合。萘鈉溶液的濃度為1.5mol/L，苯乙烯為300g。試計(jì)算假設(shè)制備相對(duì)分子質(zhì)量為30000的聚苯乙烯需加多少毫升引發(fā)劑溶液？假設(shè)體系中含有1.810-4mol的水，需加多少引發(fā)劑？9. 以正丁基鋰為引發(fā)劑，環(huán)己烷為溶劑，合成線型三嵌段共聚物SBS。單體總量是150g。丁基鋰環(huán)己烷溶液的濃度為0.4mol/L。單體的轉(zhuǎn)化率為100%。假設(shè)使共聚物的組成苯、丁比為S/B=40/60重量比，數(shù)均相

9、對(duì)分子質(zhì)量1105。試計(jì)算需丁二烯和苯乙烯各多少克，需丁基鋰溶液多少毫升？10. 在攪拌下依次向裝有四氫呋喃的反響釜中參加0.2mol n-BuLi和20kg苯乙烯。當(dāng)單體聚合一半時(shí)，向體系中參加1.8g水，然后繼續(xù)反響。假設(shè)用水終止的和繼續(xù)增長(zhǎng)的聚苯乙烯的分子量分布指數(shù)均是1，試計(jì)算：水終止的聚合物的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量；單體完全聚合后體系中全部聚合物的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量；最后所得聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量分布指數(shù)。第九章課程作業(yè)4. 比較氣相法、淤漿法、溶液法制備高密度聚乙烯的工藝特點(diǎn)。9. 采用乙烯、丙烯制備乙丙橡膠的工藝中，為何添加第三單體？有哪些常用的第三單體？11. 乙烯、丙烯以TiCl4/A

10、l(C6H13)3為引發(fā)劑，在己烷中進(jìn)展共聚合。rE=33.36，rP=0.032,假設(shè)欲制得等摩爾比(50/50)的乙丙橡膠，初始配料比應(yīng)是多少？第十章課程作業(yè) 9. 在滌綸樹脂生產(chǎn)中，縮聚溫度為280(此溫度下的酯化平衡常數(shù)K=4.9)，欲制得平均分子量為20000的滌綸樹脂，試求反響釜內(nèi)所允許的乙二醇的最大蒸氣壓280，乙二醇的飽和蒸氣壓P05.776mmHg)。 11. 制造尼龍-66時(shí)，為了保持己二酸和己二胺的等摩爾比，通常先使二者成鹽，然后于254(K=300)進(jìn)展縮聚。假設(shè)反響在密閉容器中進(jìn)展，當(dāng)反響進(jìn)展t小時(shí)后，測(cè)得體系中殘留水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25。試寫出成鹽程式，并計(jì)算所得縮

11、聚物的平均聚合度。17. 工業(yè)上為了合成具有一定相對(duì)分子質(zhì)量的聚酰胺-1010，一般先將癸二胺M1 =172和癸二酸M2 =202制備成“1010鹽，然后再進(jìn)展縮聚?，F(xiàn)該“1010鹽為中性，因此另加1.0%(以單體總數(shù)計(jì))mol的苯甲酸M=122作為官能團(tuán)封鎖劑控制聚酰胺-1010的相對(duì)分子質(zhì)量，假設(shè)反響程度P0.998。寫出合成聚酰胺-1010有關(guān)的聚合反響方程式。計(jì)算該聚酰胺-1010的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量。第十一章課程作業(yè) 9. 計(jì)算以下混合物的凝膠點(diǎn)。1鄰苯二甲酸和甘油的摩爾比為1.50:0.98；2鄰苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩爾比為1.50:0.99:0.002。 10. 甲醛與尿素反響制造脲醛樹脂，所用工藝條件及原料配比方下：甲醛水溶液(37%2840g；尿素1133g；溶解溫度2025；三乙醇胺(80%2g；介質(zhì)pH=7.27.4，縮聚溫度98102。試計(jì)算該縮聚反響的凝膠點(diǎn)，并注明合在反響的本卷須知。 11. 用2.5mo1鄰苯二甲酸酐與1m