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文檔簡介

1、第三章 自由基聚合習(xí)題1.舉例說明自由基聚合時(shí)取代基的位阻效應(yīng)、共軛效應(yīng)、電負(fù)性、氫鍵和溶劑化對單體聚合熱的影響。2.什么是聚合上限溫度、平衡單體濃度?根據(jù)表3-3數(shù)據(jù)計(jì)算丁二烯、苯乙烯40、80OC自由基聚合時(shí)的平衡單體濃度。3.什么是自由基聚合、陽離子聚合和陰離子聚合?4.下列單體適合于何種機(jī)理聚合:自由基聚合,陽離子聚合或陰離子聚合?并說明理由。CH2=CHCl, CH2=CCl2,CH2=CHCN,CH2=C(CN)2, CH2=CHCH3, CH2=C(CH3)2, CH2=CHC6H5, CF2=CF2, CH2=C(CN)COOR,CH2=C(CH3)-CH=CH2。5.判斷下列

2、烯類單體能否進(jìn)行自由基聚合,并說明理由。 CH2=C(C6H5)2, ClCH=CHCl, CH2=C(CH3)C2H5, CH3CH=CHCH3, CH2=C(CH3)COOCH3,CH2=CHOCOCH3,CH3CH=CHCOOCH3。6.對下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行討論: (1)乙烯、乙烯的一元取代物、乙烯的1,1-二元取代物一般都能聚合,但乙烯的1,2-取代物除個(gè)別外一般不能聚合。 (2)大部分烯類單體能按自由基機(jī)理聚合,只有少部分單體能按離子型機(jī)理聚合。 (3)帶有-共軛體系的單體可以按自由基、陽離子和陰離子機(jī)理進(jìn)行聚合。7.以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑,寫出苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯自由基

3、聚合歷程中各基元反應(yīng)。8.對于雙基終止的自由基聚合反應(yīng),每一大分子含有1.30個(gè)引發(fā)劑殘基。假定無鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng),試計(jì)算歧化終止與偶合終止的相對量。9.在自由基聚合中,為什么聚合物鏈中單體單元大部分按頭尾方式連接?10.自由基聚合時(shí),單體轉(zhuǎn)化率與聚合物相對分子質(zhì)量隨時(shí)間的變化有何特征?與聚合機(jī)理有何關(guān)系?11.自由基聚合常用的引發(fā)方式有幾種?舉例說明其特點(diǎn)。12.寫出下列常用引發(fā)劑的分子式和分解反應(yīng)式。其中哪些是水溶性引發(fā)劑,哪些是油溶性引發(fā)劑,使用場所有何不同? (1)偶氮二異丁腈,偶氮二異庚腈。 (2)過氧化二苯甲酰,過氧化二碳酸二乙基己酯,異丙苯過氧化氫。 (3)過氧化氫-亞鐵鹽體系,過硫酸

4、鉀-亞硫酸鹽體系,過氧化二苯甲酰-N,N二甲基苯胺。13.60OC下用碘量法測定過氧化二碳酸二環(huán)己酯(DCPD)的分解速率,數(shù)據(jù)列于下表,求分解速率常數(shù)kd(s-1)和半衰期t1/2(hr)。時(shí)間(hr)00.20.71.21.7DCPD濃度(mol/L)0.07540.06600.04840.03340.022814.解釋引發(fā)效率、誘導(dǎo)分解和籠蔽效應(yīng)。15.如何判斷自由基聚合引發(fā)劑的活性?自由基聚合在選擇引發(fā)劑時(shí)應(yīng)注意哪些問題?16.推導(dǎo)自由基聚合動(dòng)力學(xué)方程時(shí),作了哪些基本假定?17.聚合反應(yīng)速率與引發(fā)劑濃度平方根成正比,對單體濃度呈一級反應(yīng)各是哪一機(jī)理造成的?18.在什么情況下會(huì)出現(xiàn)自由基

5、聚合反應(yīng)速率與引發(fā)劑濃度的下列關(guān)系?(1)一次; (2)零次; (3)二分之一與零次之間;(4)二分之一與一次之間。19.在什么情況下會(huì)出現(xiàn)自由基聚合反應(yīng)速率與單體濃度的下列關(guān)系? (1)一次與一點(diǎn)五次之間; (2)一點(diǎn)五次;(3)一點(diǎn)五與二次之間。20.某一熱聚合反應(yīng)經(jīng)測定屬于參分子引發(fā),試推導(dǎo)聚合反應(yīng)速率方程,并寫明在推導(dǎo)過程中作了哪些基本假定?21.以過氧化二苯甲酰作引發(fā)劑,在60OC進(jìn)行苯乙烯(密度為0.887)聚合動(dòng)力學(xué)研究,引發(fā)劑用量為單體重量的0.109%,Rp=0.25510-4mol/Ls,f=0.80,自由基壽命為0.82秒,聚合度為2460。 (1)求kd、kp、kt的大

6、小,建立三個(gè)常數(shù)的數(shù)量級概念。 (2)比較單體濃度和自由基濃度的大小。 (3)比較Ri、Rp、Rt的大小。22.單體濃度0.2mol/L,過氧類引發(fā)劑濃度為4.210-3mol/L,在60OC下加熱聚合。如引發(fā)劑半衰期為44hr,引發(fā)劑引發(fā)效率f=0.80,kp=145L/mols,kt=7.0107 L/mols,欲達(dá)5%轉(zhuǎn)化率,需多少時(shí)間?23.什么是自動(dòng)加速現(xiàn)象?產(chǎn)生的原因是什么?對聚合反應(yīng)及聚合物會(huì)產(chǎn)生什么影響?24.什么是凝膠效應(yīng)和沉淀效應(yīng)?舉例說明。25.氯乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯聚合時(shí),都存在自動(dòng)加速現(xiàn)象,三者有何異同?26.氯乙烯懸浮聚合時(shí),選用半衰期適當(dāng)(2hr)的引發(fā)劑

7、,基本上接近勻速反應(yīng),解釋其原因。27.用過氧化二苯甲酰作引發(fā)劑,苯乙烯聚合時(shí)各基元反應(yīng)活化能為Ed=125.6,Ep=32.6,Et=10kJ/mol,試比較從50 OC增至60 OC以及從80 OC增至90 OC,討論總反應(yīng)速率常數(shù)和聚合度變化的情況。28.什么叫鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)?有幾種形式?對聚合反應(yīng)速率和聚合物的相對分子質(zhì)量有何影響?29.什么叫鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)?與鏈轉(zhuǎn)移速率常數(shù)有何關(guān)系?30.動(dòng)力學(xué)鏈長的定義是什么?分析沒有鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)與有鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)時(shí)動(dòng)力學(xué)鏈長與平均聚合度的關(guān)系。31.以過氧化二特丁基作引發(fā)劑,在60 OC下研究苯乙烯聚合。已知苯乙烯溶液濃度為1.0 mol/L,引發(fā)劑濃度為0.

8、01 mol/L,60 OC下苯乙烯密度為0.887g/ml,溶劑苯的密度為0.839g/ml(假定聚合體系為理想溶液體系)。引發(fā)和聚合的初速率分別為4.010-11 和1.510-7 mol/Ls。CM=8.010-5,CI=3.210-4,CS=2.310-6。求: (1)fkd=? (2)聚合初期聚合度。 (3)聚合初期動(dòng)力學(xué)鏈長。32.按上題條件制備的聚苯乙烯相對分子質(zhì)量很高,常加入正丁硫醇(CS=21)調(diào)節(jié),問加入多少才能制得相對分子質(zhì)量為8.5萬的聚苯乙烯?33用過氧化二苯甲酰作引發(fā)劑,苯乙烯在60 OC進(jìn)行本體聚合。已知I=0.04 mol/L,f=0.8,kd = 2.010-

9、6s-1,kP = 176 L/mols,kt = 3.6107 L/mols,60 OC下苯乙烯密度為0.887g/ml,CI = 0.05,CM =0.8510-4。求: (1)引發(fā)、向引發(fā)劑轉(zhuǎn)移、向單體轉(zhuǎn)移三部分在聚合度倒數(shù)中各占多少百分比? (2)對聚合度各有什么影響?34.醋酸乙烯酯在60 OC以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑進(jìn)行本體聚合,其動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)如下:I=0.02610-3 mol/L,M=10.86 mol/L,f=1,kd = 1.1610-5s-1,kP = 3700 L/mols,kt = 7.4107 L/mols,CM =1.9110-4,歧化終止占動(dòng)力學(xué)鏈終止的90%,求所

10、得聚醋酸乙烯酯的聚合度。35.在100毫升甲基丙烯酸甲酯中加入0.0242克過氧化二苯甲酰,于60 OC下聚合,反應(yīng)1.5小時(shí)后得到3克聚合物,用滲透壓法測得相對分子質(zhì)量為831,500。知60 OC下引發(fā)劑的半衰期為48小時(shí),f=0.8,CI = 0.02,CM =0.110-4,甲基丙烯酸甲酯密度為0.93 g/ml。求: (1)甲基丙烯酸甲酯在60 OC下的kp2/kt值。 (2)在該溫度下歧化終止和偶合終止所占的比例。36.聚氯乙烯的相對分子質(zhì)量為什么與引發(fā)劑濃度基本上無關(guān)而僅取決于聚合反應(yīng)溫度?試求45、50、60 OC下聚合所得聚氯乙烯的相對分子質(zhì)量。(CM = 125 exp-3

11、0.5/RT)37.討論下列幾種鏈轉(zhuǎn)移、鏈增長、再引發(fā)速率常數(shù)的相對大小對聚合反應(yīng)速率和聚合物相對分子質(zhì)量的影響: (1)kP ktr ka kP (2)kP ktr ka kP (3)kP ktr ka kP (4)kP ktr ka kP (5)kP ktr ka = 038.分析誘導(dǎo)期產(chǎn)生的原因?與阻聚劑有何關(guān)系?試從阻聚常數(shù)比較硝基苯、對苯醌、DPPH、三氯化鐵和氧的阻聚效果。第三章 自由基聚合習(xí)題答案1. 解:聚乙烯是最簡單的聚合物,主鏈無取代基,在考慮取代基的各種影響因素時(shí),可以此為標(biāo)準(zhǔn),其聚合熱H=-88.8kJ/mol。(1) 位阻效應(yīng):單體中取代基間作用小,而聚合物中由于主鏈

12、共價(jià)鍵約束而使取代基之間產(chǎn)生作用,從而儲(chǔ)存了部分能量,因此取代基的空間效應(yīng)對聚合物影響大于單體,含取代基的單體可將部分反應(yīng)熱以內(nèi)能形式存儲(chǔ),從而使聚合熱減小,例如,異丁烯,H=-54 kJ/mol。(2) 共軛效應(yīng):取代基在單體中存在共軛效應(yīng),而形成聚合物后,共軛作用消失,共軛效應(yīng)使內(nèi)能降低,從而使聚合熱降低。例如丁二烯的聚合熱H=-73.0 kJ/mol.(3) 電負(fù)性取代基:取代基電負(fù)性強(qiáng)時(shí),聚合熱升高,例如氯乙烯,H=- 95.8 kJ/mol。(4) 氫鍵和溶劑化作用:這種作用在單體中比在聚合物中要強(qiáng)得多,使聚合熱降低,例如丙烯酸的聚合熱H=-67 kJ/mol。2. 解:(1) 聚合

13、和解聚處于平衡狀態(tài)時(shí)的反應(yīng)溫度稱為聚合上限溫度。聚合解聚平衡時(shí)的殘存單體濃度稱為平衡單體濃度。(2) 丁二烯:40,Me=1.52310-8molL-1;80,Me=3.76610-7molL-1。苯乙烯: 40,Me=6.3610-7molL-1; 80,Me=1.33510-5molL-1。3. 解:自由基聚合:通過自由基引發(fā)進(jìn)行鏈增長得到高聚物的聚合反應(yīng)。陰離子聚合:由陰離子引發(fā)并進(jìn)行增長的聚合反應(yīng)。陽離子聚合:由陽離子引發(fā)并進(jìn)行增長的聚合反應(yīng)。4. 解:(1) CH2=CH-Cl,氯原子的誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)作用相反,且均較弱,所以離子聚合困難,只能自由基聚合。(2) CH2=C(Cl)

14、2,結(jié)構(gòu)不對稱,同時(shí)比氯乙烯多一個(gè)氯原子,誘導(dǎo)作用加強(qiáng),可進(jìn)行陰離子和自由基聚合。(3) CH2=CH-CN,氰基為吸電子基團(tuán),可降低雙鍵的電子云密度,可進(jìn)行陰離子和自由基聚合,在一定條件下還可進(jìn)行陪位聚合。(4) CH2=CH(CN)2,兩個(gè)氰基的誘導(dǎo)吸電子作用過強(qiáng),只能進(jìn)行陰離子聚合。(5) CH2=CHCH3,甲基可產(chǎn)生供電超共軛效應(yīng),但強(qiáng)度不大,同時(shí)聚合產(chǎn)生的烯丙基自由基穩(wěn)定,不會(huì)增長為大分子,故不發(fā)生自由基和離子聚合,只在特殊的絡(luò)合引發(fā)劑作用下進(jìn)行配位聚合。(6) CH2=C(CH3)2, 兩個(gè)甲基能產(chǎn)生較強(qiáng)的給電子效應(yīng),可進(jìn)行陽離子聚合。在一定條件下可發(fā)生配位聚合。(7) CH2=

15、CH-C6H5,共軛體系,電子流動(dòng)性大,易極化,可發(fā)生自由基、陰離子、陽離子聚合。(8) CF2=CF2,四個(gè)氟原子均產(chǎn)生吸電子誘導(dǎo)作用,但結(jié)構(gòu)對稱,機(jī)化度小,同時(shí)氟原子體積小,可發(fā)生自由基聚合。(9) 兩個(gè)吸電子基產(chǎn)生很強(qiáng)的吸電子誘導(dǎo)作用,只可進(jìn)行陰離子聚合。(10)CH2=C(CH3)CH=CH2,共軛體系,電子流動(dòng)性大,發(fā)生自由基、陰離子、陽離子聚合。5. 解:(1) CH2=C(C6H5)2,不能,兩個(gè)苯基取代基,體積太大,空間位阻大,只生成二聚體。(2) Cl-CH=CH-Cl,不能,結(jié)構(gòu)對稱,極化度低,且位阻大。(3) CH2=C(CH3)-CH2CH3,不能,兩個(gè)供點(diǎn)基團(tuán),位阻大

16、,只能陽離子或配位聚合。(4) CH3-CH=CH-CH3,不能,結(jié)構(gòu)對稱,極化度低,且位阻大。(5) CH2=C(CH3)-COOCH3,能,酯基誘導(dǎo)與共軛作用大于甲基共電作用,還可進(jìn)行陰離子聚合。(6) CH2=CHOCOCH3,能,羰基產(chǎn)生吸電誘導(dǎo)作用而氧產(chǎn)生給電子共軛作用,二者作用相抵,只能自由基聚合。(7) CH3-CH=CH-COOCH3,不能,結(jié)構(gòu)對稱,極化度低,且位阻大。6. 解:(1) 對單取代乙烯,空間位阻小,可以聚合;對于1,1-二取代乙烯,一般情況下,取代基體積不大,空間位阻小,同時(shí)不對稱結(jié)構(gòu)使之更易極化,故1,1-二取代乙烯也可聚合;1,2-二取代乙烯,主要是結(jié)構(gòu)對稱

17、的兩端取代基的空間位阻要比單端二取代的位阻大得多,使之難以聚合。(2) 對烯類單體來說,其參加聚合的官能團(tuán)部分絕大多數(shù)情況下是碳碳雙鍵或叁鍵,碳碳雙鍵或叁鍵的兩個(gè)碳電負(fù)性相同,不會(huì)使電子云密度大變化。大多數(shù)烯類單體的取代基的給電子或吸電子效應(yīng)不是很強(qiáng);自由基是電中性的,對其穩(wěn)定作用沒有太嚴(yán)格的要求,幾乎所有取代基對自由基都有一定的穩(wěn)定作用,因此發(fā)生自由基聚合的單體多。少數(shù)帶有強(qiáng)電子效應(yīng)取代基的單體,使碳碳雙鍵或叁鍵的電子云密度發(fā)生較大變化,且取代基對生成的離子活性中心有很好的穩(wěn)定作用,才能進(jìn)行離子聚合。(3) -體系單體具有大共軛效應(yīng),可在誘導(dǎo)極化下產(chǎn)生電子云的流動(dòng),從而產(chǎn)生利于在相應(yīng)反應(yīng)條件

18、下的電子云密度分布,使反應(yīng)容易進(jìn)行,因此這類單體可發(fā)生自由基、陰離子、陽離子聚合。7. 解:8. 解:偶合終止占30%,歧化終止占70%。9. 解:可從以下兩方面考慮:(1)從位阻上看,自由基與含取代基一端靠近時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大位阻,反應(yīng)能壘較頭-尾方式高;(2)從生成的自由基的穩(wěn)定性看,通過頭-尾方式生成的自由基在帶有取代基的碳上,這樣取代基可起共軛穩(wěn)定作用。10. 解:自由基聚合時(shí),引發(fā)劑是在較長時(shí)間內(nèi)逐漸分解釋放自由基的,因此單體是逐次與產(chǎn)生的自由基作用增長的,故轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間延長而逐漸增加。而對產(chǎn)生的一個(gè)活性中心來說,它與單體間反應(yīng)的活化能很低,kp值很大,因此瞬間內(nèi)就可生成高聚物。因此,從反

19、應(yīng)一開始有自由基生成時(shí),聚合物分子量就很大,反應(yīng)過程中任一時(shí)刻生成的聚合物分子量相差不大。11. 解:自由基聚合最常用的引發(fā)方式是引發(fā)劑引發(fā)。引發(fā)劑可分為熱分解型和氧化還原型兩大類。熱分解型引發(fā)劑主要有兩大類,偶氮類和過氧化物類。偶氮類如偶氮二異丁腈,45-65下使用,引發(fā)時(shí)產(chǎn)生氮?dú)?,只生成一種自由基,性質(zhì)穩(wěn)定。過氧化物類,如過氧化二苯甲酰,分解有副反應(yīng)存在,性質(zhì)不穩(wěn)定。其它應(yīng)用相對多的引發(fā)方式包括熱引發(fā)、光引發(fā)、輻射引發(fā)。12. 解:(1) 偶氮二異丁腈: 偶氮二異庚腈:(2) 過氧化二苯甲酰: 過氧化二碳酸二乙基己酯: 異丙苯過氧化氫:(3) 過氧化氫-亞鐵鹽體系:HO-OH + Fe2+

20、 OH- + HO +Fe3+ 過硫酸鉀-亞硫酸鹽體系:過氧化二苯甲酰-N,N-二甲苯胺: 其中,(1)(2)和(3)的最后一組為油溶性引發(fā)劑用于本體、懸浮、油溶液聚合。前兩組為水溶性引發(fā)劑,用于乳液聚合、水溶液聚合。13. 解:根據(jù)數(shù)據(jù)作(I0/I)與時(shí)間t的關(guān)系圖,由圖得kd=1.88510-4S-1,t1/2=1.02hr。14. 解:引發(fā)效率:引發(fā)劑分解后,只有一部分用來引發(fā)單體聚合,將引發(fā)聚合部分的引發(fā)劑占引發(fā)劑分解或消耗總量的分率稱為引發(fā)效率,用f表示。誘導(dǎo)分解:指自由基向引發(fā)劑的轉(zhuǎn)移反應(yīng),反應(yīng)結(jié)果為自由基總數(shù)不變,但白白消耗一個(gè)引發(fā)劑分子,使f下降?;\蔽效應(yīng):由于聚合體系中引發(fā)劑

21、的濃度低,引發(fā)劑分解生成的初級自由基處于溶劑分子的包圍中,限制了自由基的擴(kuò)散,導(dǎo)致初級自由基在籠內(nèi)發(fā)生副反應(yīng),使f下降。15. 解: 問:可通過引發(fā)劑分解反應(yīng)速率常數(shù)kd、分解活化能Ed、分解半衰期t1/2、殘留分率I/I0來判斷引發(fā)劑活性,一般而言,在相同反應(yīng)條件下,kd越大,Ed越小,t1/2越小,I/I0越小,引發(fā)劑活性越高。 問:參見教科書70頁。16. 解:在不考慮鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)的前提下,作了三個(gè)基本假定:等活性假定,即鏈自由基的活性與鏈長無關(guān);穩(wěn)態(tài)假定,即在反應(yīng)中自由基的濃度保持不變;聚合度很大假定。17. 解:Rp與I1/2成正比是雙基終止造成的,Rp與M成正比是初級自由基形成速率遠(yuǎn)

22、小于單體自由基形成速率的結(jié)果。18. 解:熱引發(fā):RpI0 ;熱引發(fā)和引發(fā)劑引發(fā)并存:RpI00.5 ;引發(fā)劑引發(fā),單雙基終止并存;RpI0.51 ;引發(fā)劑引發(fā),單基終止:RpI0。19. 解:引發(fā)反應(yīng)速率由引發(fā)劑分解速率和單體自由基形成速率共同決定:RpM11.5;單體自由基形成反應(yīng)為引發(fā)反應(yīng)控制速率步驟:RpM1.5;引發(fā)劑引發(fā)同時(shí)伴有熱引發(fā):RpM1.52。20. 解:R=-dM/dt=Ri + Rp1 + Rp2 + Rp3 + Rpn 條件1:無鏈轉(zhuǎn)移 = Ri + Rp 假定1:等活性假定 Rp 假定2:聚合度很大 = kpMM 條件2:低轉(zhuǎn)化率 = kpM(Ri/2kt) 假定3

23、:穩(wěn)態(tài)假定 = kpM(kiM3/2kt)1/2 條件3:雙基終止 = kp(ki/2kt)1/2M2/5 條件4:三分子熱引發(fā) Ri=kiM321. 解: kd = 3.2410-6S-1 ;kp = 1.762102L/molS;kt=3.59107L/molS。 M=8.529 mol/L;M=1.69710-8 mol/L。 Ri=2.0710-8mol/LS; Rt= Ri;Rp =2.5510-5 mol/LS 。 RpRi= Rp22. 答案:t = 24480s=6.8hr。23. 解:當(dāng)自由基聚合進(jìn)入中期后,隨轉(zhuǎn)化率增加,聚合速率自動(dòng)加快,這一現(xiàn)象稱為自動(dòng)加速現(xiàn)象。這是由于凝

24、膠效應(yīng)和沉淀效應(yīng)使鏈自由基的終止速率受到抑制,而鏈增長速率變化不大,從而使聚合速率加快。自動(dòng)加速現(xiàn)象可提高聚合反應(yīng)速率,但控制不好,會(huì)出現(xiàn)爆聚使聚合失敗。自動(dòng)加速現(xiàn)象使聚合物分子量分布變寬。24. 解:對于單體、聚合物、溶劑互溶的均相體系,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)入中期后,體系粘度加大,妨礙大分子鏈自由基的擴(kuò)散,導(dǎo)致鏈終止反應(yīng)速率常數(shù)隨粘度增大而迅速下降,而粘度變化對單體擴(kuò)散并不影響,鏈增長反應(yīng)速率常數(shù)基本不變,由此表現(xiàn)出粘度增加的凈結(jié)果為聚合速率加速,這一現(xiàn)象稱為凝膠效應(yīng)。例如,甲基丙烯酸甲酯在苯中聚合,當(dāng)單體濃度大于60%后,出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象。當(dāng)反應(yīng)體系為互不相溶的非均相體系時(shí),整個(gè)聚合反應(yīng)在異相中進(jìn)行,

25、反應(yīng)形成的聚合物在一開始就從體系中沉析出來,鏈自由基包裹在長鏈形成的無規(guī)線團(tuán)內(nèi),難以終止,從而使聚合速率加快,這種效應(yīng)稱為沉淀效應(yīng)。如氯乙烯的聚合,聚合物不溶于單體,在很低轉(zhuǎn)化率下就產(chǎn)生自動(dòng)加速。25. 解: 氯乙烯不溶聚氯乙烯,反應(yīng)為非均相體系,沉淀效應(yīng)抑制鏈終止,故在很低轉(zhuǎn)化率下出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象。 甲基丙烯酸甲酯不是其聚合物的良溶劑,自動(dòng)加速由凝膠效應(yīng)產(chǎn)生,在相同的聚合反應(yīng)條件下,自動(dòng)加速出現(xiàn)的比苯乙烯聚合體系要早。 苯乙烯是聚苯乙烯的良溶劑,在相同聚合條件下,鏈自由基比較舒展,終止反應(yīng)相對容易,因此自動(dòng)加速出現(xiàn)的比甲基丙烯酸甲酯體系要晚。此外,還應(yīng)注意三種單體的鏈終止方式不同。26. 解

26、:氯乙烯懸浮聚合時(shí),選用高活性和中等活性引發(fā)劑并用的引發(fā)體系。由于聚合本質(zhì)是非均相本體聚合,在轉(zhuǎn)化率較低時(shí)就出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象,高活性引發(fā)劑又保證了在聚合前期聚合速率就很快。隨反應(yīng)進(jìn)行,中活性引發(fā)劑逐漸發(fā)揮作用,再加上自動(dòng)加速,使反應(yīng)速率保持不變。27. 解: 總反應(yīng)速率常數(shù)的變化:5060,k2/k1=2.75;8090,k2/k1=2.34。 聚合度變化:5060, 2/1=0.675;8090,2/1=0.719。28. 解: 問:鏈自由基奪取其它分子上的原子,使原來的自由基終止,同時(shí)生成一個(gè)新的自由基,這種反應(yīng)稱為鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。 問:鏈轉(zhuǎn)移的形式包括:向單體、溶劑、引發(fā)劑、聚合物、外來試劑的轉(zhuǎn)移反應(yīng)。 問:對聚合反應(yīng)速率和聚合物相對分子質(zhì)量影響與鏈增長速率常數(shù)kp、鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)速率常數(shù)ktr、再引發(fā)速率常數(shù)ka相對大小有關(guān)。具體情況參見書94頁表3-25。29. 解:鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)C=ktr/kp,為鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)速率常數(shù)與鏈增長反應(yīng)速率常數(shù)之比,表示鏈轉(zhuǎn)移劑和單體對鏈自由基反應(yīng)的競爭能力。30. 解;在自由基聚合中,將一個(gè)活性中心由引發(fā)開始到活性中心消失期間消耗的單體分子

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