2017年安徽建筑大学材料物理与化学913高分子化学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、计算题
1. 分析线型平衡缩聚反应的各种副反应对产物相对分子质量及其分布的影响。
【答案】链裂解使相对分子质量降低;链交换不改变相对分子质量,但可以使分散度降低;环化反应使聚合反应难于进行,使相对分子质量降低;官能团分解反应使聚合反应难于进行,使相对分子质量降低。
2. 什么是环氧值?欲用等物质的量的乙二胺使环氧值为0.2的1000g 环氧树脂固化,预测凝胶点,并计算乙二胺的用量。
【答案】环氧值为l00g
环氧树脂中含环氧基的物质的量。环氧树脂中环氧基的物质的量为
当用乙二胺等物质的量固化时
(1)按
法,平均官能度
凝胶点时,
平衡常数
(摩尔分数)乙酸,计算:(1)羟基反应程
欲制备聚合度为100的缩聚物,
(2)按Flory 统计方法,通常,按乙二胺的用量
3. 酯交换法生产涤纶树脂,反应温度
【答案】由
得
于实验值。因此当固化出现凝胶点时,反应程度应为
法预测凝胶点时,计算值高于实验值;而按Flory 统计方法时,计算值又低
则反应地区乙二醇的最大含量不能超过多少?
4. 以等物质的量的二元酸和二元醇缩聚,另加
【答案】⑴
(2)当
时,
度为0.9时聚酯的聚合度;(2)聚酯的最大聚合度。
5. 获得高相对分子质量缩聚物的基本条件有哪些?
【答案】获得高相对分子质量缩聚物的基本条件有:
严格等物质的量的官能团配比。
纯净的单体(不含单官能团杂质)。
高的反应程度等。为此需选择适当催化剂,后期减压排除小分子,采用适当低的反应温度
使平衡常数增大,通入惰性气体减少副反应的发生,采用适度的搅拌等。
6. 羟基酸进行线型缩聚,测得产物的重均相对分子质量为18400, 试计算:(1)轻基已酯化的百分数;(2)数均相对分子质量;(3)结构单元数
【答案】(1)因为
又
所以
即羟基已酯化的百分数为(2)(3)
所以数均相对分子质量
7. 用己二酸和一缩二乙二醇制备低相对分子质量的聚酯,两单体用量比(物质的量比)为31:35, 试写出缩聚反应的方程式,并计算所得聚酯可能的最大相对分子质量。
【答案】
一缩二乙二醇当
时,
的物质的量大于己二酸
所以
8. 以等物质的量的己二酸和己二胺合成尼龙-66时,常加入单官能团化合物乙酸封端,以控制相,对分子质量。当乙酸与己二酸(或己二胺)加料分子比为多大时能使聚酰胺相对分子质量为11318, 反应程度为
b 的总数为
物质的量系数
分子链数为
当a 的反应程度为P 时,b 的反应程度为
【答案】对于线型缩聚,若起始官能团a 的总数为则反应单体分子数为
所以
于是数均聚合度
若用单官能团化合物控制等物质的量比的双官能团单体缩聚时的相对分子质量,则
式中
,
代入
由
得
为单官能团化合物在系统中的分子数。
将解得r=0.99。设己二酸加料为lmol 时,乙酸为Nmol ,
即乙酸和己二酸的加料分子比为
9. 比较自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和线型缩聚中影响聚合度的主要因素。
【答案】自由基聚合:单体浓度、单体纯度、引发剂浓度、聚合反应温度、实施方法等;阴离子聚合:单体浓度、引发剂浓度;阳离子聚合:链转移反应;线型缩聚:反应程度、平衡常数、官能团物质的量系数。
10.单体溶液浓度为
引发剂半衰期为44h ,引发剂效率
转化率,需要多长时间?
【答案】方法一:假设反应转化率达
时,引发剂浓度的变化极小。
由
得
方法二:反应转化率达50%时,引发剂浓度发生了显著的变化。
代入数据并化简得
两边同时定积分可得
过氧化引发剂浓度为
下加热聚合。如
欲达到