4教材習(xí)題參考答案第四章自由基共聚反應(yīng).doc

1、教材習(xí)題參考答案 第四章自由基共聚反應(yīng)思考題1.無規(guī)、交替、接枝、嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)有何差異?舉例說明這些共聚物 名稱中單體前后位置的規(guī)定?解：按微結(jié)構(gòu)分類，共聚物可分為無規(guī)、交替、接枝、嵌段四種類型。 結(jié)構(gòu)差異：無規(guī)共聚物鏈中 M1 與 M2 無規(guī)排列。例如:P(st-co-MMA)前面的單體為主單體，后面的單體為第二單體）；交替共聚物鏈中單體單元嚴(yán)格交替排列。-alt-（前后單體次序無特定規(guī)定）； 嵌段共聚物：由較長的 M1 鏈段和另一較長的 M2 鏈段構(gòu)成的共聚物大分子，如: AB 型、ABA 型、ABC 型、(AB)n 型（二、三或多嵌段共聚物）二單體先后次序常表示反應(yīng)先后。接枝共聚物：

2、主鏈由單體單元 M1(A)組成，而支鏈則由另一種單體單元 M2(B)組成。P(M1-g-M2)前面的單體構(gòu)成主鏈，后面的單體構(gòu)成支鏈。4. 考慮當(dāng) r1=r2=1;r1=r2=0;r10, r2=0 及 r1r2=1 等特殊情況下，dM1 / dM2 = f ( M1/M2 ) 及 F1=f(f1) 的函數(shù)關(guān)系和圖像特征。解：（1） r1 = r2 = 1F1 = f1理想恒比共聚；共聚物組成為一對(duì)角線（2） r1 = r2 = 0F1 = 0.5交替共聚；圖上為一條 F1=0.5 的水平線（3）r1 0 , r2 = 0當(dāng) M2M1 時(shí)交替共聚或 r1M1 /M2 1 時(shí), F1=1/2,

3、M1 耗盡后，共聚合即停止當(dāng) f2f1 時(shí)，F(xiàn)11/2（4）r1r2 = 1理想共聚1示意畫出下列各對(duì)競聚率的共聚物組成曲線，并說明其特征。f 0.5 時(shí)，低轉(zhuǎn)化率階段的 F2 約多少？11212解 當(dāng) f 0.5 時(shí)，f 1f 0.5，即 f f1原式可簡化為 F1(r1+1)/(r1+2+r2)由此式可計(jì)算出各種情況下的 F ，再由 1F1 算得 F2計(jì)算值與圖中所查得的值相吻合思考題按大分子的微結(jié)構(gòu)，共聚物可分為哪幾種類型? 它們結(jié)構(gòu)有何差異?在這些共聚物名稱中，對(duì)前后單體的位置有何規(guī)定?解：按微結(jié)構(gòu)分類，共聚物可分為無規(guī)、交替、接枝、嵌段四種類型。結(jié)構(gòu)差異：無規(guī)共聚物鏈中 M1 與 M

4、2 無規(guī)排列。例如:P(st-co-MMA) 前面的單體為主單體，后面的單體為第二單體）交替共聚物鏈中單體單元嚴(yán)格交替排列。-alt-（前后單體次序無特定規(guī)定）嵌段共聚物：由較長的 M1 鏈段和另一較長的 M2 鏈段構(gòu)成的共聚物大分子。如: AB 型、ABA 型、ABC 型、(AB)n 型（二、三或多嵌段共聚物）二單體先后次序常表示反應(yīng)先后。接枝共聚物：主鏈由單體單元 M1(A)組成，而支鏈則由另一種單體單元 M2(B)組成。P(M1-g-M2)前面的單體構(gòu)成主鏈，后面的單體構(gòu)成支鏈。4. 當(dāng) r1=r2=1;r1=r2=0;r10, r2=0 及 r1 r2=1 等特殊情況下，dM1 / d

5、M2 = f ( M1/M2 ) 及 F1=f(f1) 的函數(shù)關(guān)系如何?解：（1） r1 = r2 = 1F1 = f1恒比共聚（2） r1 = r2 = 0F1 = 0.5交替共聚（3）r1 0 , r2 = 0當(dāng) M2M1 時(shí)交替共聚或 r1M1 /M2 1 時(shí), F1=1/2, M1 耗盡后，共聚合即停止當(dāng) f2f1 時(shí)，F(xiàn)11/2（4）r1r2 = 1理想共聚15. 示意畫出下列各對(duì)競聚率的共聚物組成曲線，并說明其特征。f 0.5 時(shí)，低轉(zhuǎn)化率階段的 F2 約多少？11212解 當(dāng) f 0.5 時(shí)，f 1f 0.5，即 f f1原式可簡化為 F1(r1+1)/(r1+2+r2)由此式可

6、計(jì)算出各種情況下的 F ，再由 1F1 算得 F2情況123456789F10.50.350.090.50.50.50.40.170.1計(jì)算值與圖中所查得的值相吻合第四章 自由基共聚合計(jì)算題1、氯乙烯醋酸乙烯脂、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯兩對(duì)單體共聚，若兩體 系中醋酸乙烯酯和苯乙烯的濃度均為 15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道的競聚率，試求共聚物的起始組成。解：1、對(duì)于氯乙烯醋酸乙烯脂r1=1.68r2=0.23M1 =62.5M2=86= n1/(n1+n2 ) =m1M2/(m1M2+m2M1)W2= m2/(m1+m2) =15%所以 m2=3/17m1所以 f1= m1M2/(m1M2+m2M

7、1) =0.886= 0.93所以起始組成為 F1=0.93F2=0.07 2、對(duì)于甲基丙烯酸甲酯苯乙烯r1=0.46r2=0.52M1 =100M2=104同上 f1= m1M1/(m1M2+m2M1)W2= m2/(m1+m2) =15%所以 m2=3/17m1f1=0.855= 0.733所以起始組成為 F1=0.773F2=0.2272、甲基丙烯酸甲酯（M ）濃度=5mol/L，5-乙基-2-乙烯基吡啶濃度=1mol/L，112競聚率：r =0.40，r =0.69；a、計(jì)算聚合共聚物起始組成（以摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)），b、求共聚物組成與單體組成相同時(shí)兩單體摩爾配比。解：甲基丙烯酸甲酯（ M1）

8、濃度為 5mol/L，5-乙基-2-乙烯基吡啶濃度為1mol/L，所以即起始共聚物中，甲基丙烯酸甲酯的摩爾含量為 72.5%。12因?yàn)椋瑀 1，r 1，此共聚體系為有恒比共聚點(diǎn)的非理想共聚，在恒比共聚點(diǎn)上配料時(shí)，所得的共聚物組成與單體組成相同，有所以，兩單體摩爾配比為：123、氯乙烯（r =1.67）與醋酸乙烯酯（r =0.23）共聚，希望獲得初始共聚物瞬時(shí)組成和 85%轉(zhuǎn)化率時(shí)共聚物平均組成為 5%（摩爾分?jǐn)?shù)）醋酸乙烯酯，分別求兩單體的初始配比。解：（1）當(dāng)共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量為 5%時(shí)，將帶入下式：,兩單體的初始配比為（2）85%轉(zhuǎn)化率時(shí)共聚物平均組成為 5%（摩爾分?jǐn)?shù)）醋酸乙烯酯

9、,則解得：兩單體的初始配比為15.1124、兩單體競聚率為 r =0.9，r =0.083，摩爾配比=50：50，對(duì)下列關(guān)系進(jìn)行計(jì)算和作圖：a、殘余單體組成和轉(zhuǎn)化率； b、瞬時(shí)共聚物組成與轉(zhuǎn)化率； c、平均共聚物組成與轉(zhuǎn)化率；d、共聚物組成分布解：a、殘余單體組成和轉(zhuǎn)化率：,C-f1 的關(guān)系圖見圖 4-16。b、瞬時(shí)共聚物組成與轉(zhuǎn)化率：c、平均共聚物組成與轉(zhuǎn)化率：d、共聚物組成分布如下表Cf1F1000.50.8390.10.3860.5760.7730.20.4790.5880.4630.40.5870.6160.2850.450.6120.6250.1320.480.6270.6320.0690.490.