作业一 参考答案

作业一（第一、二、三部分）

一．第一部分

1.写出聚氯乙烯、聚乙二醇、涤纶、尼龙-610、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸乙酯和

氯丁橡胶的分子式、重复单元及单体，并用系统命名法命名。

聚合物分子结构式重复单元单体系统命名

聚氯乙烯H

C

H2

C

Cl

n

H2C CH

Cl

H2C CH

Cl

聚（1-氯亚

乙基）

聚乙二醇CH2CH2O

n CH2CH2O O

聚（氧化次

乙基）

涤纶

C

C

O O

OH2CH2CO

n

C

C

O O

OH2CH2CO

HOCH2CH2OH和

COOH

HOOC

或

者

COOCH3

H3COOC

聚（氧亚乙

基氧对苯

二甲酰）

尼龙-610 NHCO(CH2)8CONH(CH2)6

n

NHCHO(CH2)8CONH2(CH4)6HOOC(CH2)8COOH和

NH2(CH2)6NH2

聚（亚氨癸

二酰亚氨

六亚甲基）

聚乙烯醇CH2CH

OH

n

H2C CH

OH

H2C CH

OH(假想)

聚（1-羟基

亚乙基）

聚甲基

丙烯酸乙酯H2

C C

CH3

COOCH2CH3

n

H2C C

CH3

COOCH2CH3

H2C C

CH3

COOCH2CH3

聚（1-（乙

氧基羰基）

-1-甲基亚

乙基）

氯丁橡胶 H 2CC

CHCH 2

Cl

n

CH 2C

CHCH 2

Cl

H 2C

C C H

Cl

CH 2 聚（2-氯-2次丁烯）

2. （1）数均分子量M n 和重均分子量M w 的物理意义是什么？试证明多分散系数d ≥1。（2）某聚合物试样由下列级分组成，试计算该试样的数均分子量M n 和重均分子量M w 以及多分散系数d 。

级分 重量分率 分子量 1 0.5 1×104 2 0.4 1×105 3

0.1

1×106

解：（1）数均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的分数与其相对应的分子量乘积的总和。

重均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的重量分数与其相对应的分子量乘积的总和。 设i M 为i 聚体的分子量，则

(

)

2

2

220i n i i i n

i

n

i

i

M M N M N M N M M N

-=+-≥∑∑∑∑

亦即2

0w n n M M M -≥

故当i n M M ≡时，则w n M M ≡，当i n M M ≠时，则w n M M 。 （2）4

561

18484.30.50.40.1

101010

i i

n i

n M

M n

=

=

=++∑∑

45650.5100.4100.110 1.45101

i i

w

i

w M M w

⨯+⨯+⨯=

==⨯∑∑

51.45107.8418484.3w n M d M ⨯===

二．第二部分

3. 多少乙酸加到等摩尔比的己二酸和己二胺中才能使聚酰胺的分子量为11318，反应程度为99.5 %，求乙酸和己二酸的摩尔比?

解：设己二酸加料为1mol 时，乙酸为N mol ，将P ＝0.995，

11318

,

113n X =

代入

112n r X r r ϕ'

+=

'+-中，解得0.99r '=。

由

12

0.99122b b b

N r N N N ⨯'=

=='+⨯+， 得N ＝0.01。

所以乙酸和己二酸得摩尔比为0.01：1。

4. 计算下列体形缩聚反应体系的凝胶点：（1）邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50:0.98；（2）邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002

解：（1）30.982 2.371.500.98f ⨯⨯==+，220.8442.39c

P f ===

（2）(30.990.0022)2 2.391.500.990.005f ⨯+⨯⨯=

=++；220.8382.39c P f ==

= 。

5. 写出以对苯二甲酸和乙二醇为原料用酯交换法生产PET 树脂的全部反应。试问：（1）为什么要用过量的乙二醇？（2）如何保证官能团等当量？（3）欲得平均分子量为20000的PET 树脂，求反应中允许的乙二醇的最大浓度分数是多少？（280℃时缩聚平衡常数 K=4.9）

解：（3）

20000

208.396n X =

=