2018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五套题
● 摘要
一、计算题
1. 在合成聚酯的反应中,
欲得到
为100的缩聚物要求水分残存量极低。而合成可溶性酚醛树
后者可达
左
脂预聚体则可以在水溶液中进行。试说明其原因。
【答案】因为聚酯和酚醛树脂两个反应的平衡常数差别极大。
前者约为
右,
因此要合成
的聚酯
,
这时
需为
而合成可溶性酚醛
,
约为10
K 又很大,
所以
可达以上,因此该缩聚反应可在水溶液中进行。 左右
,
2. 将等物质的量比的二元醇和对苯二甲酸于280°C 下进行缩聚反应,已知若达平衡时所
得聚酯的平均聚合度
【答案】
为120, 则此时体系中残存的小分子分数为多少?
平衡常数K=432,
3. 将己二酸和己二胺制成尼龙-66盐进行缩聚制备尼龙-66, 反应温度为体系中小分子水的含量为少?
【答案】尼龙-66
盐结构为=1mol,
己二酸
过量,
尼龙_66的相对分子质量,尼龙-66盐的酸值为
试求可能达到的反应程度和平均聚合度。若用己二酸过量控制
尼龙-66盐时,产物的平均聚合度是多
其相对分子质量为262。设(己二胺)
得
得:
进行缩聚反应,已知平衡常数
由于己二酸过量,假设对己二胺P=l,
根据
4. 等物质的量的比的乙二醇和对苯二甲酸于平衡时所得聚酯的
【答案】
因为
是封闭体系,则有
如果达到
试问:
此时体系中残存的小分子水的摩尔分数为多少?
即体系中残余的小分子水的摩尔分数
5. 以丁基锂和少量单体反应得到一个活性聚合物种子:和
的新鲜单体混合
,【答案】
内单体的
链转移反应)。
以
没有
转化为聚合物,计算,
值(体系的总体积为
6. 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
:摩尔分数。
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
7. 以乙二醇二甲醚为溶剂,以为
离平衡常数
为引发剂,使苯乙烯聚合。引发剂的浓度分别为
:
测得的聚合表观速率常数依次
如果电
用作图法求链增长反应速率常数
根据式
【答案】
已知引发剂的浓度和相应的聚合表观速率常数
以及电离平衡常数
可用作图法求出链增长反应速率常数
和
表
图
由图得
:
8. 苯乙烯
与丁二烯
在
下进行自由基共聚时,其
已知苯乙烯和丁
试解答以下问题:(1)计算共聚
二烯的均聚增长速率常数分别为采取什么措施?
【答案】(1
)有竞聚率定义可知
(2
)苯乙烯单体的
丁二烯单体的
时的速率常数;(2)比较两种单体和两种自由基的反应活性大小;(3)要制备均一聚合物需要
所以,
共聚反应的链增长速率常数故丁二烯单体的活性较大。