2017年安徽建筑大学材料物理与化学913高分子化学考研题库
● 摘要
一、计算题
1. 计算并绘出等物质量的己二酸己二胺在反应程度为0.99和0.995时的聚合度分布曲线,并比较两者相对分子质量分布的的宽度。
【答案】已知
聚合度为x 的聚合物的重均分布函数是
P=0.99时
表
1
根据Flory 分布函数,聚合度为x 的聚合物的数均分布函数是
P=0.995时
表
2
反应程度高的,其相对分子质量分布要宽些,见图1和图2。
图1
图2
2.
的芳香聚酰胺的水解产物是
(质量分数)间苯二胺、
对苯二甲酸和或芳纶1313)。结
苯甲酸。写出该聚合物的名称和结构式,计算聚合度和反应程度。 【答案】该聚合物是苯甲酸封端的聚对苯二甲酸间苯二胺(商品名构式为
所以
3. 等物质的量的乙二醇和对苯二甲酸于
下进行缩聚,其平衡常数
(1)写出该平衡
缩聚反应的反应方程式及所得聚合物的结构单元。(2)当反应在密闭体系中进行,即不除去副产物水,其反应程度和聚合度最高可达多少?(3)若要获得数均聚合度为20的聚合物,体系中的含水量必须控制在多少?举出两种以上的控制方法。
【答案】(1)
所得聚合物结构单元为:(2)已知(3
)根据
根据
得
为体系残留水含量,当
时,
即体系中残留水
含量应控制在0.012。控制方法:高真空;聚合后期,设备操作表面更新,创造较大的扩散界面。
4. 试举例说明线型平衡缩聚反应的条件对于平衡常数的大小依赖性很强。
【答案】为了获得具有合格相对分子质量的聚合物,所要求控制的小分子存留率也不相同,
这是由许尔兹公式决定的。下面列举三个典型例子:
表
由此可见,平衡常数大的缩聚反应所需要的聚合反应条件相对温和、宽松而便于实施。例如,合成酚醛树脂通常使用甲醛水溶液,在常压条件下蒸出大部分水即可达到要求。相反,平衡常数小的缩聚反应所需要的聚合反应条件相当严格。例如,工业上通常采用对苯二甲酸双,按照许尔兹公式酯交换反应合成涤纶,由于其平衡常数太小(约为1)
羟乙酯的必须在相
当高的温度和极高真空度条件下进行,使体系中水的存留率尽量低,才能得到合格的聚合物。
5. 写出合成双酚A 型环氧树脂预聚体及用乙二胺固化的化学反应方程式;欲使15009环氧树脂(环氧值为0.2),用乙二胺为固化剂进行固化,试计算固化剂的用量。
【答案】(1)合成双酚A 型环氧树脂预聚体反应式:
(2)双酚A 型环氧树脂预聚体用乙二胺固化的固化反应方程式:
(3)欲使1500g 环氧树脂(环氧值为0.2)用乙二胺为固化剂进行固化,求固化剂的用量:
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