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高分子化学第五版课后习题答案资料

绪论

举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。

2种单体缩聚成缩聚物,则由2种

104-106的同系物的混合物。
DP表示;
X表示。
举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。
polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义
large or big molecule的术语。
1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。

~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。
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

结构式(重复单元)

CHCl-]- n
-[-CH
CH(C6H5)-]n
-[-OCH
CH2OOCC6H4CO-]n
66(聚酰胺-66)
)6NHCO(CH2)4CO-]n

CH=CHCH2 -]n
-[CH
CH=C(CH3)CH2-]n
分子量/万 结构单元分子量/
DP=n 特征


5~15
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。


-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

-聚丁二烯
25~30
54 68 4600~5600 (4630-5556) 2900~5900
非极性,高分子量才赋予高弹性和强度
举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连锁聚合。
-聚合物组成结构变化,可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类;而按机理,可分成逐步聚合和连锁聚合两

)缩聚、聚加成和逐步聚合



)加聚、开环聚合和连锁聚合



-键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合。近年来,开环聚合有了较大的发展,可另列一类,与缩聚和加

写出下列单体的聚合反应式,以及单体、聚合物的名称。
=CHFb. CH2=C(CH3)2 c. HO(CH2)5COOH
(CH2)6NH + HOOC(CH2)4COOHCH2-CH2CH
-O||d.

单体 聚合物
CH
=CHF氟乙烯 -[-CH2-CHF-]-n聚氟乙烯
CH
=C(CH3)2异丁烯 -[-CH2-C(CH3)2-]-n聚异丁烯
HO(CH
)5COOH-羟基己酸 -[-O(CH2)5CO-]-n聚己内酯
CH
CH2CH2O丁氧环
—-——──┘ -[-CH2CH2CH2O-]-n

NH
(CH2)6NH己二胺+ -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]-n聚己二酰己二胺(聚
)4COOH己二酸 酰胺-66,尼龙66)
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?
a. [CH2=C(CH3)2]nb. [NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]nc. [NH(CH2)5CO]nd. [CH2C(CH3)=CHCH2]n————————
单体 聚合物 加聚、缩聚或开环聚合 连锁、逐步聚合
CH
=C(CH3)2异丁烯 聚异丁烯 加聚 连锁
NH
(CH2)6NH2己二胺、
)4COOH己二酸 聚已二酰己二胺,尼龙66 缩聚 逐步
NH(CH
)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

CH
=C(C

H3)-CH=CH2
聚异戊二烯 加聚 连锁
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

CH
=CHCN→
CH
=C(CH3)-CH=CH2→
+苯乙烯CH
=CH-CH=CH2+CH2=CH-C6H5→
CH
O
2,6二甲基苯酚CH3CH3OHCH3CH3On+O2
CF
=CF2→2
Cl-Si-ClCH3CH3H2O-HClO-SiCH3CH3n
举例说明和区别线形结构和体形结构、热塑性聚合物和热固性聚合物、非晶态聚合物和结晶聚合物。





举例说明橡胶、纤维、塑料的结构-性能特征和主要差别。

聚合度 Tg/℃
Tm/℃ 分子特性 聚集态 机械性能

涤纶 90~120 69 258 极性 晶态 高强高模量
-66
50 265 强极性 晶态 高强高模量

顺丁橡胶 ~5000 -108 - 非极性 高弹态 低强高弹性
5000~1万 -123 -40 非极性 高弹态 低强高弹性

聚乙烯 1500~1万 -125 130 非极性 晶态 中强低模量

81 - 极性 玻璃态 中强中模量


130℃);较高的聚合度或
175℃),强度也高,已经进入工程塑料的范围。聚氯乙烯含有

什么叫玻璃化温度?橡胶和塑料的玻璃化温度有何区别?聚合物的熔点有什么特征?


规整的微结构、适当极性基团的引入都有利于结晶,如低密度聚乙烯、等规聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺-66



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。
、组分A:质量 = 10g,分子量 = 30 000;b、组分B:质量 = 5g,分子量 = 70 000;
、组分C:质量 = 1g,分子量 = 100 000

/170000/530000/101510)/(iiiiiiinMmmnMnnmM

300005700001100000
51iiwiiimMMwMm

M/nM=46876/38576 = 1.22
等质量的聚合物A和聚合物B共混,计算共混物的
M和wM。
A:
M=35,000, wM =90,000;
B:
M=15,000, wM=300,000
210002nBnAnMmMmmM
..mMmMmMwBwAw

2章 缩聚与逐步聚合

. 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2.5010-3mol羧基。 根据这一数据,计算得数均分
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?
inNmM,gmi3.21,852010*5.23.213nM,310*5.2iN

COOH和NH
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
NH
的一半时,就可假定此假设的可靠性。


羟基酸HO-(CH
)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
c. 结构单元数
X
100,18400
MMw
pXMMXwww11
和得:p=0.989,故已酯化羧基百分数为98.9%。
,1
wMPMM
.92
9251
MMXnn
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nX、
和数均分子量nM,

并作nX-p关系图。

0.500 0.800 0.900 0.950 0.970 0.980 0.990 0.995
Xn11 2 5 10 20 33.3 50 100 200
/2 1 2.5 5 10 16.65 25 50 100
=113;Xn=18 244 583 1148 2278 3781 5668 11318 22618
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
X。另在排除副产物水的条件下缩聚,
100
X,问体系中残留水分有多少?
31
1KpXn
molnnKpnKpX
wwn/10*4100114
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?
1mol,则醋酸的摩尔数为0.015mol。N
=2mol,Nb=2mol,015.0'
Nmol
.0
.0*222
,
baNNNr
p=0.995时,
.79
.0*985.0*2985.01985.01211rprrXn
p=0.999时,
.116
.0*985.0*2985.01985.01211rprrXn
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
计)
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
.118
20000nX
p=1,
.0,
1211rrrrprrXn
1010盐的结构为:NH
+(CH2)NH3OOC(CH2)8COO-,分子量为374。
Na(癸二胺)=1,N
(癸二酸)=1.0/0.983=1.0173,则
()()2(1.01731)5625.18(/1010)374baaNNMKOHmgKOHgNM盐
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,测得产物的端羧基为19.8 mmol,
2.3mmol。从端基数据,计算数均分子量。
NH(CH
)5CO +H2O————HO-CO(CH2)5NH-H
-------┘
0.0205-0.0023 0.0023
)5CO +CH3COOH————HO-CO(CH2)5NH-COCH3
-------┘
0.0205-0.0175 0.0198-0.0023
113170.019810.0023430.0175
n
mMn
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:
平均官能度 b. 按Carothers法求凝胶点 c. 按统计法求凝胶点
a、平均官能度:
)甘油:32232.4
2f
)季戊四醇:22412.67
1f
、 Carothers法:
)甘油:833.0
.222
pc
)季戊四醇:749.0
.222
pc
、Flory统计法:
)甘油:1,1,703.0
2([12/1rfrrpc
)季戊四醇:1,1,577.0
2([12/1rfrrpc
、BB、A
混合体系进行缩聚,NA0=NB0=3.0,A3中A基团数占混合物中A总数()的10%,试求p=0.970时的
X以
X= 200时的p。
N
=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。
=1.35mol;NA3=0.1mol;NB2=1.5mol
.2
.035.15.133
BACCBBAANNNfNfNfNf
pXn22
p=0.970时,274
0.972.034nX
X时,
pXn034.22222
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[C
H5(COOH)3],问能否不产生凝


(0.520.493)
0.50.49f
.02
pc,所以必须控制反应程度小于0.89过不会产生凝胶。
自由基聚合 (这章比较重要)

下列烯类单体适于何种机理聚合?自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合?并说明原因。
=CHCl CH2=CCl2 CH2=CHCN CH2=C(CN)2 CH2=CHCH3 CH2=C(CH3)2 CH

2=CHC6H5
=CF2 CH2=C(CN)COOR CH2=C(CH3)-CH=CH2
CH
=CHCl:适合自由基聚合,Cl原子的诱导效应是吸电子基团,但共轭效应却有供电性,两者相抵后,电子效应微弱。
=CCl2:自由基及阴离子聚合,两个吸电子基团。
=CHCN:自由基及阴离子聚合,CN为吸电子基团,将使双键电子云密度降低,有利于阴离子的进攻,对自由基有共轭

=C(CN)2:阴离子聚合,两个吸电子基团(CN)。
=CHCH3:配位聚合,甲基(CH3)供电性弱,难以进行自、阳、阴三种聚合,用自由基聚合只能得无定型蜡状物低、分子

=C(CH3)2 :阳离子聚合,CH3 是供电子基团,与双键有超共轭。
=CHC6H5:三种机理均可,共轭体系电子容易极化和流力。
=CF2:自由基聚合,对称结构,但氟原子半径小,F体积小使四取缔啊仍聚合。
=C(CN)COOR:阴离子聚合,取代基为两个吸电子基(CN及COOR),兼有共轭效应。
=C(CH3)-CH=CH2:三种机理均可,共轭体系。
下列单体能否进行自由基聚合,并说明原因。
=C(C6H5)2 ClCH=CHCl CH2=C(CH3)C2H5 CH3CH=CHCH3
=CHOCOCH3 CH2=C(CH3)COOCH3 CH3CH=CHCOOCH3 CF2=CFCl
CH
=C(C6H5)2:不能,两个苯基取代基位阻大小。
:不能,对称结构。
=C(CH3)C2H5:不能,二个推电子基,只能进行阳离子聚合。
CH=CHCH3:不能,结构对称。
=CHOCOCH3:醋酸乙烯酯,能,吸电子基团。
=C(CH3)COOCH3:甲基丙烯酸甲酯,能。
CH=CHCOOCH3 :不能,1,2双取代,位阻效应。
=CFCl:能,结构不对称,F原子小。

甲基丙烯酸甲酯进行聚合,试由H和S来计算77℃、127℃、177℃、227℃时的平衡单体浓度,从热力学上判断聚合

P64上表3-3中查得:甲基丙烯酸甲酯H=-56.5kJ/mol,S=-117.2J/mol K
)(1]ln[S
HRMe
℃=350.15K,
M]ln[4.94*10-3mol/L
℃=400.15K,
M]ln[0.0558mol/L
℃=450.15K,
M]ln[0.368mol/L
℃=500.15K,
M]ln[1.664mol/L
77℃、127℃、177℃下可以聚合,在227℃上难以聚合。因为在227℃时平衡单体浓度

℃过氧化二碳酸二环己酯在某溶剂中分解,用碘量法测定不同时间的残留引发剂浓度,数据如下,试计算分解速率常数(s-1)
(h)。
/h 0 0.2 0.7 1.2 1.7
浓度 /(molL-1) 0.0754 0.0660 0.0484 0.0334 0.0288

[]ln-[]dIktI
[][ln0II对t作图,利用最小二乘法进行回归得一条直线xy589.0,斜率为-kd。
k
=0.589h-1=1.636*10-4s-1
h
t
176.1693.02/1
在甲苯中不同温度下测定偶氮二异丁腈的分解速率常数,数据如下,求分解活化能。再求40℃和80℃下的半衰期,判断在

/℃ 50 60.5 69.5
/s-1 2.6410-6 1.1610-5 3.7810-5

E
Aek/
EAk
d/lnln,以dkln对T/1作图,斜率为REd/,截距为Aln。
Tk
/15116936.33ln
/RE

=8.314*15116=125674.4=125.7kJ/mol
t=40℃=313.15K时
15116/313.1533.936)5.9510
k
2
ln2323.6
10th
t=80℃=353.15K时

15116/353.1533.936)1.4110
k
2
ln21.36
10th
40℃下聚合时引发剂的半衰期太长,聚合无效,而在80℃下聚合是有效的。
苯乙烯溶液浓度0.20 molL-1, 过氧类引发剂浓度为4.010-3molL-1, 在60℃下聚合,如引发剂半衰期44h, 引发剂效率
=0.80,k
=145 L(mols)-1,kt=7.0107 L(mols)-1, 欲达到50%转化率,需多长时间?
611
20.6934.375100.01575dksht
当引发剂浓度随时间不变时:
21/2
231/2
2
21/2
2
1ln()[]110.84.37510ln145()(4.010)10.507.0100.693941452.236100.0632.44,[]()[](1)()[](1dddptktdptkdp
fkkItCktthrbthIdMfkkIedtMkdMfkkIeMk随转化率而变
/2
10)
ttdteth
过氧化二苯甲酰引发某单体聚合的动力学方程为:R
=kP[M](fkd/kt)1/2[I]1/2,假定各基元反应的速率常数和f都与转化率无关,
=2 molL-1,[I]=0.01 molL-1,极限转化率为10%。若保持聚合时间不变,欲将最终转化率从10%提高到20%,试求:
1)[M]
增加或降低多少倍?(2)[I]0增加或降低多少倍?[I]0改变后,聚合速率和聚合度有何变化? (3)如果热引发
E
、Ep、Et分别为124、32 和8 kJmol-1。
(题意有修改)

/12/1
[][I
fkMkR
dpp
I
fkkMM
dp2/12/10][][][ln
2/1
dpkfkkk
21/2
[]1ln[]ln[]
](1)MIIktMC
1)当聚合时间固定时,C与单体初始浓度无关,故当聚合时间一定时,改变
][M不改变转化率。
2)当其它条件一定时,改变
][I,则有:
/1
2/101
1]/[][11ln/11lnIICC
.4
[][
10%20II,即引发剂浓度增加到4.51倍时,聚合转化率可以从10%增加到20%。
2/1
][IRp,故0][I增加到4.51倍时,pR增加2.12倍。
2/1
][IXn,故0][I增加到4.51倍时,nX下降到原来0.471。即聚合度下降到原来的1/2.12。
3)引发剂引发时,体系的总活化能为:
kJEEEEdt
/90
2


kJEEEt
/28

E项,聚合活化能很低,温度对聚合速率的影响很小,甚至在较低的温度下也能聚合,所以无需增加聚合温度。
以过氧化二苯甲酰做引发剂,苯乙烯聚合各基元反应的活化能为
/,32.6/,10/
ptEKJmolEKJmolEKJmol,是比较从50℃增至60℃以及从80℃增至90℃

/
2tdpEEEEkJmol
323.15
2.725107.46210,2.7482.236ERTkAekAeAkkAkkk所以同理
/
2tdpEEEEkJmol
'/'606060'
/
0.677ERTERTAekXkXAe
'/'909090'
/
0.721ERTERTAekXkXAe
以过氧化二苯甲酰为引发剂,在60℃进行苯乙烯聚合动力学研究,数据如下:
℃苯乙烯的密度为0.887 gcm-3;b. 引发剂用量为单体重的0.109%;c. R
=0.25510-4 mol(Ls)-1;d.聚合度=2460;e. f=0.80;
自由基寿命=0.82 s。试求k
、kp、kt,建立三常数的数量级概念,比较 [M]和[M]的大小,比较RI、Rp、Rt的大小。
0.8871000[]8.529/
MmolL
0.88710000.109%
]3.99510/
ImolL
CXRRn
p2/,
C=0.77,歧化终止:D=0.23。
.1512)23.02/77.0(2460,2460
X
0.25510
10/.
ptRRmolLs
10
tRR
8
]1.6855100.821.38210/
MRmolL
[M
][M
1
1.6855102.6410
[]20.83.99510idRkSfI
0.255102.16310(/.)
][]8.

5291.38210ppRkmollsMM
821.6855104.4110(/.)
]2(1.38210)ttRklmolsM
k
>>kp,但[M]>>[M?],因此Rp>>Rt;所以可以得到高分子量的聚合物。
10-8 kd 10-6 [M] 8.53
10-5 kp 102 [M·] 1.382×10-8
10-8 kt 107
以过氧化特丁基作引发剂,60℃时苯乙烯在苯中进行溶液聚合,苯乙烯浓度为1.0 molL-1,过氧化物浓度为0.01molL-1,
4.010-11和1.510-7 mol(Ls) -1。苯乙烯-苯为理想体系,计算(fk
)、初期聚合度、初期动力学


=8.010-5,CI=3.210-4,CS=2.310-6,60℃下苯乙烯密度为0.887 gml-1,苯的密度0.839 gml-1。
[M]=1.0mol/L[I]=0.01mol/L
10/(.)
RmolLs
[2IfkR
i
4.010
10
]20.01idRfkI
10/(.)
RmolLs
)839
]9.50/
SmolL
pRR
℃,苯乙烯偶合终止占77%,歧化终止占23%。若无链转移,
.6097
.02/77.037502/)(0DCXn

46
11[][][][]()10.019.58.0103.2102.3106097.561.01.0
10MISnnISCCCMMXX
X
trItrStrmitrStrItrmRMIkMSkMMkRRRR]][[]][[]][[由基平均转移次数过氧化物分解产生的自
.0)
.15.9103.20.101.0102.3100.8(3750)][][][][()][][][][(645MICMSCCMICMSCCRRISmISmip由基平均转移次数过氧化物分解产生的自
按上题制得的聚苯乙烯分子量很高,常加入正丁硫醇(C
=21)调节,问加多少才能制得分子量为8.5万的聚苯乙烯?加入
60℃,某单体由某引发剂引发本体聚合,[M]=8.3 molL-1,聚合速率与数均聚合度有如下关

/ mol(Ls)-1 0.50 1.0 2.0 5.0 10 15
X 8350 5550 3330 1317 592 358
3717)(
nX
10
nX
11[]21817.337171
]4.54510/SSmolL

聚氯乙烯的分子量为什么与引发剂溶度无关而尽决定于聚合温度?试求40 ℃,50℃, 55℃,60摄氏度下聚氯乙烯的平均聚合

C与引发剂无关,有温度控制
3
125exp(30.510/8.314313.15)1.02110
M
TCXnC
t=50℃T=55℃T=60℃时111=681=573=484
MMXnXnXnCCC
用过氧化二苯甲酰作引发剂,苯乙烯在60℃下进行本体聚合,试计算链引发、向引发剂转移、向单体转移三部分在聚合度

[I]=0.04 molL-1,f =0.8;k
=2.010-6s-1,kp=176 L(mols)-1,kt=3.6107 L(mols)-1,(60℃)=0.887 gmL-1,
=0.05;CM=0.8510-4。
[I]=0.04mol/L[M]=0.887*1000/104=8.53mol/L
21/2671/2[]11768.53494.5
)[]2(0.82.0103.6100.04)pkMfkdktI
31/20.04
100.051.563510
8.53
CDX
C=0.77,歧化终止:D=0.23
15
%43.51%57.791)1(0
InMnnXCXCXX
4章 自由基共聚合

见书 119页
见书 120~121页,注意五个假设
.根据r
r2乘积的大小,可以判断两种单体交替共聚的倾向。即r1r2→0,两单体发生交替共聚;r1r2越趋于 0,交替倾向越大。
Q、e方程计算各单体r
、r2值得:
>丙烯腈>丙烯酸甲酯>甲基丙烯酸甲酯>醋酸乙烯>苯乙烯


、甲基丙烯酸甲酯(M
)浓度=5mol/L,5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度=1mol/L,竞聚率:r1=0.40,r2=0.69;a、计算聚合共
,b、求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比。
甲基丙烯酸甲酯(M
)浓度为5mol/L,5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度

为1mol/L,所以
0
251,
6ff
00
112
2
000
112220.7252rfffFrfffrf
72.5%。
r
<1,r2<1,此共聚体系为有恒比共聚点的非理想共聚,在恒比共聚点上配料时,所得的共聚物组成与单体组成相同,
2
1
210.342rFfrr
101
2
0.34170.6633MfMf
、氯乙烯(r
=1.67)与醋酸乙烯酯(r2=0.23)共聚,希望获得初始共聚物瞬时组成和85%转化率时共聚物平均组成为5%

(1)当共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%时,将
0
295%,5%FF带入下式:
00
112
2
000
112222rfffFrfffrf, 010.92f
101
2
0.9211.50.08MfMf
2)85%转化率时共聚物平均组成为5%(摩尔分数)醋酸乙烯酯,

0.05F 10.95F
1
185%,fCfCF

10.150.8075ff ①
1
10.6050.395,11fFfCf
10.151ff ②
0
10.868,0.938ff
101
2
0.9384690.06231MfMf=15.1
、两单体竞聚率为r
=0.9,r2=0.083,摩尔配比=50:50,对下列关系进行计算和作图:a、残余单体组成和转化率; b、
c、平均共聚物组成与转化率;d、共聚物组成分布。
a、残余单体组成和转化率:
0.9r,20.083r 5.000
1ff
1
10.0905,911rrrr,
22
2121110.0905,0.902112rrrrrrr
9
2111
0
21110.50.9110.50.50.9fffffCffff
的关系图见图4-16。
、瞬时共聚物组成与转化率:
1121112122221211212111)1(083.0)1(29.0)1(9.02ffffffffrfffrfffrF
、平均共聚物组成与转化率:
fCCfCfF11011)1(5.0)1(
、共聚物组成分布如下表
f
F F
0 0 0.5
0.1 0.386 0.576
0.2 0.479 0.588
0.4 0.587 0.616
0.45 0.612 0.625
0.48 0.627 0.632
0.49 0.632 0.634
0.495 0.634 0.636
0.499 0.636 0.637
4-8 C-f
-F-F 关系曲线图
5章 聚合方法

计算苯乙烯乳液聚合速率和聚合度。已知:60℃时,k
=176 L(mols)-1,[M]=5.0molL-1,N=3.21014/ml,=1.11012(mols)-1
33144
10[]103.2101765.02.3410
26.02310pp
NkMRN
[]3.21017652.5610
10pnNkMX
比较苯乙烯在60℃下本体聚合和乳液聚合的速率和聚合度。乳胶粒数=1.01015ml-1,[M]=5.0molL-1,=5.01012个
s)-1。两体系的速率常数相同:k
=176L(mols)-1, kt=3.6107L(mols)-1。
111212191
5.0108.3108.310
10i
RmolmlsmollsN
21/2
8.310[]1765.09.4510
23.610ipp
RRkMkmol/L.s
2
2
6[]17651.13810
23.6109.4510
20.77/20.23ptpnkMkRXCD
33154
10[]101.01017657.310
26.02310pp
NkMRN mol/L.s
3
[]1101765100.58.810
10pnNkMnX
经典乳液聚合配方如下:苯乙烯100g,水200g,过硫酸钾0.3g,硬脂酸钠5g。试计算:
、溶于水中的苯乙烯分子数(ml-1),已知:20℃溶解度为0.02g/100g水,阿佛伽德罗数N
=6.0231023mol-1。
、单体液滴数(ml-1)。条件:液滴直径1000nm,苯乙烯溶解和增溶量共2g,苯乙烯密度为0.9gcm-3。
、溶于水中的钠皂分子数(ml-1) ,条件:硬脂酸钠的CMC为0.13gL-1,分子量为306.5。
、水中胶束数(ml-1)。条件:每胶束由100个肥皂分子组成。
、水中过硫酸钾分子数(ml-1) ,条件:

分子量为270。
、初级自由基形成速率 (分子ml-1s-1)。条件:50℃时,k
=9.510-7s-1。
、乳胶粒数(ml-1) 。条件:粒径100nm,无单体液滴。已知:苯乙烯密度0.9 gcm-3,聚苯乙烯密度1.05 gcm-3,转化
50%。
a. 20℃溶解度=0.02g/100g水,溶于水的苯乙烯质量:
10.02/1002000.04mmsg;
乙烯的分子数:232020.046.023102.31610
AAmNNnNM(阿佛伽德罗数
=6.0231023mol-1)
ml
ggV200/1200
'181.15810/NNml
分子
液滴直径1000nm=10-4cm,
343131/61/63.142(10)5.23610dcm3
13135.236100.94.7110mVg(苯乙烯密度为0.9gcm-3)
2g,每ml水中分散的苯乙烯质量:mlgm/49.0
2100总
12
0.491.0410
10分子/ml
溶于水中的钠皂分子数(ml-1) :2317
0.136.02310306.52.5510
N分子/ml
水中胶束数(ml-1):
232156.023109.810


/ml
水中过硫酸钾分子数(ml-1) :23180.36.02310/2003.34610
分子/ml
初级自由基形成速率 (分子ml-1s-1):
1812
[]29.5103.346106.35810
kI (分子ml-1s-1)
乳胶粒数(ml-1) :'17
310050%10050%0.91.051.9710
/3(100/210)N
'1.9710
10
NNV分子ml-1s-1

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