2017年齐鲁工业大学材料科学与工程学院641高分子化学考研仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1. 羟基酸
【答案】(1)因为
又
所以
即羟基已酯化的百分数为(2)(3)
2. 计算在反应程度为二酸的投料比。
【答案】聚酰胺的聚合度为:
解得
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
所以数均相对分子质量
:时获得数均相对分子质量为10000的尼龙-66所需要的己二胺和己
若己二酸过量,则己二酸与己二胺物质的量投料比为1:0.987; 若己二胺过量,则己二胺与己二酸物质的量投料比为1:0.987。
3. 比较逐步聚合、自由基聚合和阴离子聚合的以下关系:(1)转化率与时间的关系;(2)聚合物相对分子质量与时间的关系。
【答案】逐步聚合早期,单体很快消失,转变成低聚物,转化率已经很高,以后的缩聚反应则在低聚物之间进行,延长聚合时间的主要目的在于提高产物的相对分子质量,而不是提高转化率。自由基聚合的单体转化率是逐渐增加的,但分子链生长很快,并很快终止,聚合度很快达到极值。阴离子聚合是活性聚合,聚合度与反应时间成正比,转化率也是逐渐增加的(图)。
图
4. 苯乙烯在60°C 以过氧化二特丁基为引发剂,苯为溶剂进行溶液聚合。当单体苯乙烯的浓度
引发剂浓
度和
已知
苯的密度为
【答案】
苯乙烯-苯体系为理想溶液,即
苯乙烯60°C时,动力学链终止完全是偶合终止
则
偶合终止所占的比例为
转移终止所占的比例为
时
设苯乙烯一苯体系为理想溶液。
时,引发和聚合的初速分别
为
在上述聚合反应中链终止的主要方式
苯乙烯的密度为
是什么?试根据计算判断低转化率下,真正终止和链转移终止的比例。
5. 何谓平衡常数?用缩聚反应中官能团等活性理论的假定,以聚酯化反应为例,推导平衡常数K 和平均聚合度
:
的关系式。
【答案】在缩聚反应中,当正反应的速率与逆反应的速率相等时,缩聚反应达到平衡,平衡时生成物浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比为一常数,该常数为平衡常数。用缩聚反应中官能团等活性理论的假定表示聚酯化反应:
推导平衡常数K 和平均聚合度
的关系式:
设
定义
式中:
为起始时羟基和羧基官能团数目,
n 为t 时刻羟基和羧基官能团数目,
P
为平衡时反应程度;K 为平衡常数;为平衡时小分子水的物质的量为平衡时小分子水的
摩尔分数。
6. 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
根据
得