高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题选读.docx
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第一章 绪论
思考题
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式(重复单元)。选择其常用
分子量,计算聚合度。
聚合物
结构式(重复单元)
聚氯乙烯
-[-CH2CHCl-]- n
聚苯乙烯
-[-CH2CH(C6H5)-]n
涤纶
-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n
尼龙66(聚酰胺-66)
-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n
聚丁二烯
-[-CH2CH=CHCH2 -]n
天然橡胶
-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n
聚合物
分子量/万
结构单元分子量/万
DP=n
特征
塑料
聚氯乙烯
聚苯乙烯
5~15
10~30
62.5
104
800~2400
960~2900
(962~2885)
足够的聚合度,才能达到一定强度,弱极性要求较高聚合度。
纤维
涤纶
聚酰胺-66
1.8~2.3
1.2~1.8
60+132=192
114+112=226
94~120
53~80
极性,低聚合度就有足够的强度
橡胶
顺-聚丁二烯
天然橡胶
25~30
20~40
54
68
4600~5600
(4630-5556)
2900~5900
(2941-5882)
非极性,高分子量才赋予高弹性和强度
5. 写出下列单体的聚合反应式,以及单体、聚合物的名称。
答:
序号
单体
聚合物
a
CH2=CHF氟乙烯
-[-CH2-CHF-]-n聚氟乙烯
b
CH2=C(CH3)2异丁烯
-[-CH2-C(CH3)2-]-n聚异丁烯
c
HO(CH2)5COOH?-羟基己酸
-[-O(CH2)5CO-]-n聚己内酯
d
CH2CH2CH2O丁氧环
└—-——──┘
-[-CH2CH2CH2O-]-n
聚氧三亚甲基
e
NH2(CH2)6NH己二胺+ HOOC(CH2)4COOH己二酸
-[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]-n聚己二酰己二胺(聚酰胺-66,尼龙66)
6. 按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。属于加聚、缩聚还是开环聚合,连锁聚合还是逐步聚合?
答:
序号
单体
聚合物
加聚、缩聚或开环聚合
连锁、逐步聚合
a
CH2=C(CH3)2异丁烯
聚异丁烯
加聚
连锁
b
NH2(CH2)6NH2己二胺、HOOC(CH2)4COOH己二酸
聚已二酰己二胺,尼龙66
缩聚
逐步
c
NH(CH2)5CO己内酰胺
└————┘
尼龙6
开环
逐步(水或酸作催化剂)或连锁(碱作催化剂)
d
CH2=C(CH3)-CH=CH2
异戊二烯
聚异戊二烯
加聚
连锁
7. 写出下列聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式:聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。
答:聚丙烯腈:丙烯腈CH2=CHCN→
天然橡胶:异戊二烯CH2=C(CH3)-CH=CH2→
丁苯橡胶:丁二烯+苯乙烯CH2=CH-CH=CH2+CH2=CH-C6H5→
聚甲醛:甲醛CH2O
聚苯醚:2,6二甲基苯酚
聚四氟乙烯:四氟乙烯CF2=CF2→2
聚二甲基硅氧烷:二甲基硅氧烷
计算题
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
解:数均分子量
质均分子量
分子量分布指数 /=46876/38576 = 1.22
2. 等质量的聚合物A和聚合物B共混,计算共混物的和。
聚合物 A:=35,000, =90,000;
聚合物B:=15,000, =300,000
解:
第2章 缩聚与逐步聚合
计算题
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,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?
解:假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol,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)
解:尼龙1010重复单元的分子量为338,则其结构单元的平均分子量M=169
假设反应程度p=1,
尼龙1010盐的结构为:NH3+(CH2)NH3OOC(CH2
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