第2章 缩聚和逐步聚合报告.doc

第二章 计算题 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、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. 羧基已经酯化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数 解：已知 根据得：p=0.989，故已酯化羧基百分数为98.9%。 3、等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚，反应程度p为0.500、0.800、0.900、0.950、0.980、0.990、0.995，试求数均聚合度、DP和数均分子量并作－p关系图。P 0.500 0.800 0.900 0.950 0.970 0.980 0.990 0.995 2 5 10 20 33.3 50 100 200 DP=Xn/2 1 2.5 5 10 16.65 25 50 100 Mn=113；Xn=18 244 583 1148 2278 3781 5668 11318 22618 4、等摩尔二和二酸进行缩聚，反应程度p为0.500、0.800、0.900、0.950、0.980、0.990、0.995，试求数均聚合度、DP和数均分子量并作－p关系图。 P=0.98时， ， 所需反应时间； P=0.99时， ， 所需反应时间。 所以，t2大约是t1的两倍，故由0.98到0.99所需的时间相近。 5、由1mol丁二醇和1mol己二酸合成数均分子量为5000的聚酯，两基团数完全相等，忽略端基对数均分子量的影响，求终止缩聚的反应程度P； 在缩聚过程中，如果有5mmol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； 如何补偿丁二醇脱水损失，才能获得同一数均分子量的缩聚物？ 假定原始混合物中基的总浓度为2mol，其中1.0％为醋酸，无其它因素影响两基团数比，求获得同一数均聚合度时所需的反应程度。 解：—[CO(CH2)4COO(CH2)4O]— M0＝(112+88)/2=100， 由 r=Na/Nb=2×(1-0.005) /(2×1)=0.995 c. 可排除小分子以提高P或者补加单体来补偿丁二醇的脱水损失。 依题意，醋酸羧基为2×1.0％＝0.02mol 己二酸单体为（2-0.02）÷2＝0.99mol ∴ 根据 代入数据 解得P＝0.9825。另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得，问体系中残留水分有多少？ 解： 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？mol，则醋酸的摩尔数为0.015mol。Na=2mol，Nb=2mol，mol 当p=0.995时， 当p=0.999时， 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）尼龙1010 假设反应程度p=1， 尼龙1010盐a（癸二胺）=1，Nb（癸二酸）=1.0/0.983=1.0173，则 酸值 11、己内酰胺在封管内进行开环聚合。按1 mol己内酰胺计，加有水0.0205mol醋酸0.0205mol，测得产物的端羧基19.8 mmol，端氨基2.3mmol。从端基数据，计算数均分子量。(CH2)5CO +H2O————HO-CO（CH2）5NH-H └-------┘ 0.0205-0.0023 0.0023 NH(CH2)5CO +CH3COOH————HO-CO（CH2）5NH-COCH3 └-------┘ 0.0205-0.0175 0.0198-0.0023 M=113 12、等摩尔己二胺和己二酸缩合，p=0.99和0.995，试画出数量分布曲线和质量分布曲线，并计算数均聚合度和重均聚合度，比较两者分子量分布分布的宽度。 解：x－聚体的数量分布函数为 x－聚体的重量分布函数为 由此二函数取不同的x值计算如下： x 1 10 20 50 100 200 300 500 P