高分子第一、二、四章习题.doc

第一章习题（绪论） 1—1、求下列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 习题（缩聚与逐步聚合） 2—1、通过碱滴定法和红外光谱法，同时测得21.3 g聚己二酰己二胺试样中含有2.50?10-3mol羧基。 根据这一数据，计算得数均分子量为8520。计算时需作什么假定？如何通过实验来确定的可靠性？如该假定不可靠，怎样由实验来测定正确的值？ 上述计算时需假设：聚己二酰己二胺由二元胺和二元酸反应制得，每个大分子链平均只含一个羧基，且羧基数和胺基数相等。 可以通过测定大分子链端基的COOH和NH2摩尔数以及大分子的摩尔数来验证假设的可靠性，如果大分子的摩尔数等于COOH和NH2的一半时，就可假定此假设的可靠性。 用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量，得到大分子的摩尔数。 碱滴定法测得羧基基团数、红外光谱法测得羟基基团数 2—2、羟基酸HO-(CH2)4-COOH进行线形缩聚，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. 结构单元数 2—5、由1mol丁二醇和1mol己二酸合成数均分子量为5000的聚酯， （1）两基团数完全相等，忽略端基对Mn的影响，求终止缩聚的反 应程度P。 （2）在缩聚过程中，如果有0.5%（摩尔分数）的丁二醇脱水成乙 烯而损失，求达到同样反应程度时的数均分子量。 （3）如何补偿丁二醇脱水损失，才能获得同一Mn的缩聚物？ （4）假定原始混合物中羧基的总浓度为2mol，其中1.0％为醋酸， 无其它因素影响两基团数比，求获同一Mn时所需的反应程度。 2—6、 166℃乙二醇与乙二酸缩聚，测得不同时间下的羧基反应程度如下：a.求对羧基浓度的反应级数，判断自催化或酸催化b.求速率常数，浓度以[COOH]mol/kg反应物计， 解答：当反应为外加酸催化反应时，有故有 由图可知1/(1-p)与t不成线性关系，故不为外加酸催化反应。 当该反应为自催化反应中的三级反应，则有 2—7、在酸催化和自催化聚酯化反应中，假定k`＝10-1kg·mol-1·min-1，k=10-3kg2·eq-2·min-l，[Na]0＝l0eq·kg-1(eq为当量)，反应程度p＝0.2、0.4、0.6、0.8、0.9、0.95、0.99、0.995，试计算： (1)基团a未反应的概率[Na]/ [Na]0；(2)数均聚合度Xn；(3)所需的时间。 解 从反应速率常数的单位可以得知酸催化为2级反应，自催化为3级反应。不同反应程度下基团的未反应概率、数均聚合度及所需的反应时间根据下列公式计算，结果如下表所示。 (1)基团a未反应的概率： [Na]/ [Na]0＝1-p 2—8、等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终。另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得 =100，问体系中残留水分有多少？ 2—9、等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少？ 2—10、尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分子量，如果要求分子量为20000，问1010盐的酸值应该是多少？（以mg KOH/g计） 2—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 2—14. 分别按Carothers法和Flory统计法计算下列混合物的凝胶点：（1）邻苯二甲酸酐：甘油=1.50：0.98 （2）邻苯二甲酸酐：甘油：乙二醇=1.50：0.99：0.002（3）邻苯二甲酸酐：甘油：乙二醇=1.50：0.500：0.700 （2） （3） 解：NA0=NB0=3.0，A3中A基团数占混合物中A总数（）的10%，则A3中A基团数为0.3mol，A3的分子数为0.1 mol。 NA2=1.35mol；NA3=0.1mol；NB2=1.5mol 2—18、制备醇酸树脂的配方为1.21mol 季戊四醇、0.50mol邻苯二甲酸酐、0.49mol丙三羧酸[C3H5（COOH）3]，问能否不产生凝胶而反应完全？（试用Carothers方程判定） 解：根据配方可知醇过量 采用Carothers法计算时，由于羟基过量，故按照羧基进行计算，体系的平均官能度