当前位置：问答库＞考研试题

一、计算题

1． 等物质的量的乙二醇和对苯二甲酸在在排除副产物水的条件下缩聚，欲得

【答案】密闭时：敞开时：

下封管内进行缩聚，平衡常数K=4, 求最终则体系中残留水分有多少？

另

2． 在尼龙-6和尼龙-66生产中为什么要加入乙酸或己二酸作为相对分子质量控制剂？在涤纶生产中为什么不加相对分子质量控制剂？在涤纶生产中采用什么措施控制相对分子质量？

【答案】尼龙-6和尼龙-66缩聚反应的平衡常数较大，反应程度可达1。同时实际生产时尼龙-66是通过尼龙-66盐的缩聚，因此尼龙-6和尼龙-66的缩聚反应在试剂生产时不存在非等物质的量的问题。这两个缩聚反应均可用加人乙酸或己二酸端基封锁的方法控制相对分子质量。用这种方法控制相对分子质量的优点是分子端基不再有进一步相互反应的能力，产物在以后加工过程中相对分子质量不会进一步增大。

涤纶合成中，为了保证等物质的量，将对苯二甲酸与乙二醇预先反应制备对苯二甲酸双乙酯，然后从对苯二甲酸双

羟

轻乙酯出发，进行酯交换而聚合。涤纶合成反应的平衡常数较小，

残余小分子含量是影响相对分子质量的主要因素，因此只可通过控制体系真空度，即己二醇残压来控制P 以达到控制相对分子质量的目的。当达到预定相对分子质量时，体系达到一定黏度，因此可通过搅拌马达电流变化判断终点。

3． 等摩尔二元醇和二元酸进行缩聚，如平衡参数为200, 在密闭体系内反应，不除去副产物水，问反应程度和聚合度能达到多少？如羧基的起始浓度为体系内，须将

降低到怎样的程度。

此时有

，

要使聚合度达到200, 则在非密闭

【答案】（1）在密闭体系中，平衡常数解得反应程度（2）要使

平均聚合度必须采用敞开体系中，且

所以在非密闭体系内，需将水的浓度降低到0.0lmol/L

4． 写出由下列单体经缩聚反应形成的聚酯的结构。（2）〜（4）聚酯的结构与反应物配比有无关系？

（1）（3）

【答案】（1）得到以（2）等物质的量时得到以羟基的非交联支化分子；

当所得产物是交联分子。

（4）设二元酸：二元醇：三元醇（物质的量比）端基主要为羟基的支化分子；

当

时，所得产物是交联分子。

5． 尼龙-66的生产过程中如何保证原料等物质的量？如何控制其相对分子质量？

【答案】将己二酸和己二胺相互中和成尼龙-66盐，达到等基团数配比和纯化的目的。利用尼龙-66盐在冷、热乙醇中溶解度的显著差异，经重结晶提纯，保证羧酸和氨基的等基团数配比，有关杂质则留在母液中。缩聚时，在尼龙-66

盐中另加人少量酸或过量己二酸进行端基封锁，控制相对分子质量。

6． 等物质的量的二元醇和二元酸缩聚合成聚酯，另加封锁剂。

（1）写出有关的聚合反应方程式。 （2）分别计算当

时，聚酯的平均聚合度

（2）设二元醇和二元酸的物质的量均为50, 则醋酸的物质的量为1.0。

当

时，有

当P=0.999时，有

【答案】（1）写出有关的聚合反应方程式：

质量分数）单官能团乙

则当

时，所得产物是

时，所得产物是端基主要为羧基的支化分子；

当

为重复单元的线形分子。

为重复单元的线形分子。

时，所得产物是端基主要为

时，

时，所得产物是端基主要为羧基的交联分子；

当

（3）设反应物二元酸和三元醇的相对物质的量比为2, 当

：醋酸（以单体总数计）作为官能团

7． 聚酰胺有脂肪族和芳香族之分，为什么合成前者通常采用熔融缩聚，而合成后者采用溶液缩聚？比较两种缩聚实施方法的优缺点以及应用范围。

【答案】因为后者的溶点太高。 熔融缩聚的优点：

体系中组分少，设备利用率高，生产能力大。

反应设备比较简单，产

品比较纯净，不需后处理，可直接用于抽丝、切拉、干燥、包装。

熔融缩聚的缺点：要求生产高相对分子质量的聚合物时有困难。因为要尽可能地排除小分子，要求复杂的真空系统，而且要求设备的气密性非常好，一般不易做到。量比例严格，条件比较苛刻。

要求官能团物质的

长时间高温加热会引起氧化降解等副反应，对聚合物相对分子质

时，才能考虑采用熔融缩聚，因此熔融缩聚

量和聚合物的质量有影响。为了避免生成的聚合物氧化降解，反应必须在惰性气体（水蒸气、氮气、二氧化碳）中进行。当聚合物熔点不超过不适合制备耐热聚合物。

熔融缩聚法应用很广，如合成涤纶、酯交换法合成聚碳酸酯、聚酰胺等。 溶液缩聚的优点

：

为

反应设备简单。

溶液缩聚的缺点：溶剂的引入使设备利用率降低，溶剂的回收和处理使工艺过程复杂化。溶剂会带来一些副反应。

溶液缩聚工业应用实例：一些新型的耐高温缩聚物，如聚砜、尼龙-66、聚苯醚、聚酰亚胺以及油漆、涂料的生产。

8． 要生产数均相对分子质量为15000的尼龙

【答案】

当

时，

所以

溶液缩聚反应温度较低。溶液缩聚反应温度一般为

有时甚至

由于反应温度低，

需采用高活性单体。溶液缩聚往往没有平衡问题，不需要真空操作，

则原料用怎样的配比？

9． 平衡缩聚和不平衡缩聚反应的主要区别是什么？举例说明。

【答案】平衡缩聚（或可逆缩聚）通常指平衡常数小于而不平衡缩聚（或不可逆缩聚）通常指平衡常数大于成反应、二元酰氯和二元胺或二元醇的缩聚反应。

的缩聚反应，如涤纶的生成反应。

的缩聚反应，如大部分耐高温缩聚物的生