《高分子化学》第6章思考题

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高分子化学第六章答案

高分子化学第六章答案

第五章离子聚合2.将1.0×10-3mol萘钠溶于四氢呋喃中,然后迅速加入2.0mol的苯乙烯,溶液的总体积为1L。

假如单体立即均匀混合,发现2000秒钟内已有一半单体聚合,计算在聚合了2000秒和4000秒时的聚合度。

解:无终止的阴离子聚合速率为R p=k p[M-][M]以萘钠为引发剂时,由于聚合开始前,引发剂就以定量地离解成活性中心∴[M-]=[C]=1.0×10-3mol/L将R p式改写为-d[M]/dt=k p[C][M]积分得ln([M]0/[M])=k p[C]t已知t1=2000秒时,[M]0/[M]1=2,代入上面积分式:ln2=k p×2000∴k p[C]=ln2/2000设当t2=4000秒时,剩余单体浓度为[M]2ln([M]0/[M]2)=k p[C]t2=ln2/2000×4000=1.386∴[M]2= [M]0/4则反应掉的单体浓度为[M]0-[M]0/4=3[M]0/4根据阴离子聚合的聚合度公式x n=n[M]/[C] (双阴离子n=2) [C]为引发剂浓度∵聚合到2000秒时,单体转化率为50%,则反应掉的单体浓度为50%[M]0∴=x n×50%[M]0/[C]=2×50%×2.0/(1.0×10-3)=2000n已求得聚合到4000秒时,反应掉的单体浓度为3[M]0/4∴=x n×(3[M]0/4)/[C]=2×(3/4)×2.0/(1.0×10-3)=3000n4.异丁烯在四氢呋喃中用SnCl 4-H 2O 引发聚合。

发现聚合速率R p ∝[SnCl 4][H 2O][异丁烯]2。

起始生成的聚合物的数均分子量为20000。

1.00g 聚合物含3.0×10-5mol 的OH 基,不含氯。

写出该聚合的引发、增长、终止反应方程式。

高分子加工思考题解答

高分子加工思考题解答

第一章绪论1.高分子材料分为哪几类?(高分子材料是一定配合的高分子化合物(由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成)在成型设备中,受一定温度和压力的作用熔融塑化,然后通过模塑制成一定形状,冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。

分为塑料、橡胶、纤维三类)2.塑料、橡胶、纤维分类?3.名词解释:工程塑料通用塑料特种塑料化学纤维合成纤维4.生产塑料制品的完整工序有哪五个?原料准备、成型、机械加工、修饰和装配5. 热塑性高分子材料和热固性高分子材料得物理性质及加工性能比较(见讲义)。

第二章高分子材料成型原理1.高分子材料的熔融性能热传递三种方式:热传导、对流、辐射聚合物的加热与冷却都不易由于聚合物的表观粘度随摩擦升温而降低,使物料熔体烧焦的可能性不大2.聚合物的流动和流变性能拉伸流动和剪切流动,各类型流体的流动曲线,影响高聚物熔体粘度的因素,粘度、流动稠度、流动指数、流动性的关系,熔体流动速率熔体流动速率——在规定的温度、压力(2160×9.81×10-3N)下,每10min内通过国标指定尺寸(书P76装料筒直径φ9.55±0.025mm, 出料口直径φ2.095±0.005mm)毛细管的试样总质量(克数)单位:克/10分钟3.聚合物熔体的弹性流动缺陷:管壁上的滑移,端末效应,离模膨胀,弹性对层流的干扰,熔体破裂,鲨鱼皮,产生原因熔体破裂——当挤出速率逐渐增加,挤出物表面将出现不规则现象(畸变、支离和断裂),甚至使内在质量受到破坏。

离模膨胀——被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大,称为离模膨胀鲨鱼皮——挤出物周边具有周期性的皱褶波纹。

4.高分子材料的成型性能聚合物的聚集态:结晶态、玻璃态、高弹态、粘流态等聚集态可挤压性、可模塑性、可纺性、可延性概念5.成型过程中的取向作用拉伸取向(薄膜双向拉伸后,拉伸后的薄膜在拉伸方向上的拉伸强度和抗蠕变性能会提高。

6.高分子材料的降解与交联交联、交联度熟化降解——高分子材料化学键的断链、交联、主链化学结构改变、侧基改变以及上述四种作用的综合交联——线性大分子链之间以新的化学键连接、形成三维网状或体型结构的反应。

高分子化学--各章思考题

高分子化学--各章思考题

高分子化学思考题第一章 绪 论(思考题)1、解释下列名词或术语:高分子化合物:由许多简单的结构单元通过共价键连接起来的,分子量410~610的大分子所组成的化合物。

聚合物:即是高分子,其分子量高达410~610。

单体:能够形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物。

结构单元:构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合。

重复单元:聚合物中化学组成相同的最小单位的重复单元。

单体单元:聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。

链节:即是重复单元的俗称。

聚合度:即是重复单元数。

热塑性聚合物:线形或支链形大分子以物理力聚集成聚集成聚合物,加热时可熔融,并能溶于适当溶剂中。

热固性聚合物:有不少聚合物或预聚物,在树脂合成阶段,须控制原料配比和反应条件,使停留在线形或少量支链的低分子阶段(预聚阶段)。

在成型阶段,经加热再使其中潜在的活性官能团继续反应成交联结构而固化。

分子量分布指数:分子量和结构的多分散性 连锁聚合反应 逐步聚合反应2、高分子化合物和低分子化合物的根本区别是什么?与低分子化合物比较,高分子化合物有哪些主要特征?3、能否用蒸馏或重结晶的方法提纯聚合物?为什么?举例说明提纯聚合物的方法。

4、请写出聚合物的聚合度和分子量的关系式,试述聚合物平均分子量和分子量分布的表示方法,并简述产生分子量多分散性的原因。

5、高分子链结构的形状有哪几种?它们的物理机械性能各有哪些特点?6、化学组成和平均分子量都相同的聚合物,其物理机械性能是否相同?为什么?7、作为材料使用的聚合物,其分子量高些好还是低些好?分子量分布宽些好还是窄些好?说明理由。

8、衡量聚合物耐热性的重要指标是什么?聚合物的耐热性受哪些因素的影响?它们与高分子化学有何关系?9、试述聚合物的命名和分类方法。

10、试述常见的几种塑料、橡胶、纤维的名称(包括缩写符号)、结构式及其单体。

第二章自由基聚合反应(思考题)1、解释下列名词或术语:序列结构等活性理论凝胶效应动力学链长数均聚合度分子量调节剂引发剂引发效率引发剂半衰期诱导分解笼蔽效应诱导期阻聚剂缓聚剂聚合上限温度2、自由基聚合中,为什么聚合物链中单体单元大部分按头-尾方式连接,且所得聚合物多为无规立构?3、试述聚合反应时如何选择合适的引发剂,及怎样确定其用量?4、用悬浮法生产PVC时,为什么要采用高活性和中活性并用的引发体系?5、试推导引发剂引发时的聚合速率方程、动力学链长、数均聚合度的表达式。

潘祖仁《高分子化学》课后习题及详解(离子聚合)【圣才出品】

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第6章离子聚合(一)思考题1.试从单体结构来解释丙烯腈和异丁烯离子聚合行为的差异,选用何种引发剂?丙烯酸、烯丙醇、丙烯酰胺、氯乙烯能否进行离子聚合?为什么?答:(1)丙烯腈中氰基为吸电子基团,可以与双键形成π-π共轭,使双键上的电子云密度减弱,有利于阴离子的进攻,并使所形成的碳阴离子的电子云密度分散而稳定,因此丙烯腈能够进行阴离子聚合。

进行阴离子聚合时,可选用碱金属、碱金属化合物、碱金属烷基化合物、碱金属烷氧化合物等作为引发剂。

异丁烯中两个甲基为推电子基团,能使双键上的电子云密度增加,有利于阳离子的进攻,并使所形成的碳阳离子的电子云密度分散而稳定,因此异丁烯能够进行阳离子聚合。

进行阳离子聚合时,通常采用质子酸、Lewis酸及其相应的共引发剂进行引发。

(2)丙烯酸、烯丙醇、丙烯酰胺不能进行离子聚合,因为没有强烈的推电子基团和吸电子基团。

氯乙烯中氯原子的诱导效应为吸电性,而共轭效应却有供电性,两者相抵消后,电子效应微弱,因此氯乙烯不能离子聚合。

2.下列单体选用哪一引发剂才能聚合?指出聚合机理类型。

表6-1答:(1)苯乙烯三种机理均可,可以选用表6-1中任何一种引发剂。

(2)偏二腈乙烯,阴离子聚合,选用Na+萘或n-C4H9Li引发。

(3)异丁烯,阳离子聚合,选用SnC14+H2O或BF3+H2O。

(4)丁基乙烯基醚,阳离子聚合,选用SnC14+H2O或BF3+H2O。

(5)甲基丙烯酸甲酯,阴离子聚合和自由基聚合。

阴离子聚合,选用Na+萘或n-C4H9Li 引发,自由基聚合选用(C6H5CO)2O2作引发剂。

3.下列引发剂可以引发哪些单体聚合?选择一种单体,写出引发反应式。

a.KNH2b.AlCl3+HClc.SnCl4+C2H5Cld.CH3ONa答:a.KNH2是阴离子聚合引发剂,可以引发大多阴离子单体聚合,如引发苯乙烯进行聚合,反应式为b.AlCl3活性高,和微量的水作共引发剂即可,和HCl配合时,氯离子的亲和性过强,容易同阳离子共价终止,所以很少采用。

《高分子化学》习题与答案

《高分子化学》习题与答案

1. 说明下列名词和术语:(1)单体,聚合物,高分子,高聚物(2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子(3)主链,侧链,侧基,端基(4)结构单元,单体单元,重复单元,链节(5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布(6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应(7)加聚物,缩聚物,低聚物2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征?3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。

4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。

5. 各举三例说明下列聚合物(1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。

(2)碳链聚合物,杂链聚合物。

(3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。

6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称(1) CH2=CHF(2) CH2=CH(CH3)2CH3|(3) CH2=C|COO CH3(4) HO-( CH2)5-COOH(5) CH2CH2CH2O|__________|7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合?-(1) -[- CH2- CH-]n|COO CH3(2) -[- CH2- CH-]-n|OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]-n|CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH2)5CO-]n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式:(1) 聚苯乙烯(2) 聚丙烯(3) 聚四氟乙烯(4) 丁苯橡胶(5) 顺丁橡胶(6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶(8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯(10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反应式。

指出形成聚合物的重复单元、结构单元、单体单元和单体,并对聚合物命名,说明聚合属于何类聚合反应。

10. 写出聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙66、维尼纶、天然橡胶、顺丁橡胶的分子式,根据表1-4所列这些聚合物的相对分子质量,计算这些聚合物的聚合度。

高分子化学第六章作业参考答案

高分子化学第六章作业参考答案

高分子化学第六章作业参考答案
1.将PMMA、PAN、PE、PVC四种聚合物进行热降解反应,分别得到何种产物?
解:PMMA进行热解反应时发生解聚,主要产物为单体
PE进行热解反应时发生无规降解,主要产物为不同聚合度的低聚物
PVC进行热解反应时首先脱HCl,生成分子主链中带烯丙基氯结构的聚合物;长期热解则进一步发生环交联甚至碳化反应。

PAN进行热解反应时首先发生主链环化,然后脱氢生成梯形聚合物。

进一步热解脱氢后生成碳纤维。

2.利用热降解回收有机玻璃边角料时,如该边角料中混有PVC杂质,则使MMA 的产率变低,质量变差,试用化学反应式说明其原因。

解:因为PVC杂质在加热时会脱出HCl,HCl与甲基丙烯酸按下式进行加成反应,因而降低了甲基丙烯酸甲酯的产率,并影响产品质量。

CH2C(CH3)COOCH3+HCl3CCO2CH3
3
CH3
3.橡胶为什么要经过塑炼后再进一步加工?
解:由于橡胶分子量通常很大,为了使它易与配合剂混合均匀以便于后续成型加工,所以要先进行塑炼以达到降低分子量提高塑性的目的。

4.橡胶制品常填充碳黑,试说明其道理。

答:碳黑起着光屏蔽剂的作用,可防止橡胶直接受到光照而发生光降解反应,另外碳黑还起到增强剂的作用。

5.聚乳酸OC(CH3)2CO
n为什么可以用作外科缝合线,伤口愈合后不必拆
除?
解:因聚乳酸在体内易水解为乳酸,由代谢循环排出体外。

《高分子化学》教案第6章共聚反应

《高分子化学》教案第6章共聚反应

第六章链式共聚反应本章要点:1)共聚反应和共聚物的类型:按不同重复结构单元在聚合物连中的排列情况,共聚物可分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物,共聚反应也相应地进行分类。

2)共聚组成方程和共聚曲线:描述共聚物组成与单体浓度、转化率之间的关系,共聚组成方程的微分式给出了某个时刻生成的共聚物的组成与该时刻单体组成的定量关系,共聚组成方程的积分式给出了在某个时期形成共聚物的平均组成与起始的单体组成和单体总转化率之间的关系。

共聚曲线则是共聚组成方程微分式的图形化。

3)竞聚率和共聚类型:竞聚率为自增长反应速率常数和交叉增长速率常数的比值,反映了单体共聚能力的强弱;依据共聚单体对竞聚率的乘积,共聚可分为理想共聚、无规共聚、交替共聚、非理想共聚和“嵌段”共聚等类型,它们的共聚曲线具有不同的特征。

4)共聚物的序列分布:是共聚物组成不均一性的必然体现,描述了不同长度的同种结构单元的序列在共聚物中所占的比例,包括序列的数量分布和质量分布。

5)自由基共聚:通过自由基共聚竞聚率的研究可以确定结构对单体和自由基活性的影响,这些结构因素主要包括极性效应和共轭效应,其中共轭效应的作用更为显著;由Q-e方程可建立起结构因素和竞聚率之间的半定量关系,可用于竞聚率的估算和共聚类型的推断。

自由基聚合的竞聚率基本不受反应条件的影响。

6)离子共聚:离子共聚基本属于理想共聚,共聚单体的竞聚率受引发剂类型、温度、溶剂和其它聚合条件影响。

本章难点:1)理想共聚模型:活性中心等活性假定、稳态假定、无解聚和聚合物具有很高分子量是理想共聚模型的基本点;活性中心等活性指的是活性中心只与增长链末端单元相关,与增长链的聚合物和其它结构单元无关。

2)共聚组成方程的成立条件和使用范围:共聚组成方程适用于活性中心等活性和无解聚的共聚。

共聚组成方程的微分形式是瞬时状态方程,描述某个时刻共聚物组成与单体组成的关系。

对于某阶段生成的共聚物组成,如果单体浓度变化不显著,则可以共聚组成方程的微分形式进行简化处理,否则需用共聚组成方程的积分式进行处理。

潘祖仁《高分子化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(修订版)

潘祖仁《高分子化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(修订版)

潘祖仁《高分子化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(修订版)目录内容简介目录第1章绪论1.1复习笔记1.2课后习题详解1.3名校考研真题详解第2章缩聚和逐步聚合2.1复习笔记2.2课后习题详解2.3名校考研真题详解第3章自由基聚合3.1复习笔记3.2课后习题详解3.3名校考研真题详解第4章自由基共聚合4.1复习笔记4.2课后习题详解4.3名校考研真题详解第5章聚合方法5.1复习笔记5.2课后习题详解5.3名校考研真题详解第6章离子聚合6.1复习笔记6.2课后习题详解6.3名校考研真题详解第7章配位聚合7.1复习笔记7.2课后习题详解7.3名校考研真题详解第8章开环聚合8.1复习笔记8.2课后习题详解8.3名校考研真题详解第9章聚合物的化学反应9.1复习笔记9.2课后习题详解9.3名校考研真题详解第第1章绪论1.1复习笔记【通关提要】通过本章的学习,了解聚合反应的机理特征,掌握聚合度、数均分子量、重均分子量和分子量分布指数的计算。

【知识框架】【重点难点归纳】一、高分子的基本概念1聚合度(见表1-1-1)表1-1-1聚合度的基本知识2三大合成材料(1)合成树脂和塑料。

(2)合成纤维。

(3)合成橡胶。

二、聚合物的分类和命名1分类(见表1-1-2)表1-1-2聚合物的分类2命名(见表1-1-3)表1-1-3聚合物的命名三、聚合反应1按单体-聚合物结构变化分类分为缩聚反应、加聚反应和开环聚合。

2按聚合机理和动力学分类分为:逐步聚合和连锁聚合。

四、分子量及其分布1平均分子量(见表1-1-4)表1-1-4平均分子量2分子量分布分子量分布有两种表示方法:(1)分子量分布指数(2)分子量分布曲线如图1-1-1所示,、、依次增大。

数均分子量接近于最可几分子量。

平均分子量相同,其分布可能不同,因为同分子量部分所占百分比不一定相等。

分子量分布也是影响聚合物性能的重要因素。

图1-1-1分子量分布曲线五、大分子微结构1大分子和结构单元关系大分子具有多层次微结构,由结构单元及其键接方式引起,包括结构单元的本身结构、结构单元相互键接的序列结构、结构单元在空间排布的立体构型等。

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