2017年西北工业大学理学院855高分子化学考研题库
● 摘要
一、计算题
1. 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:
2. 合成尼龙-66时,464kg 尼龙-66盐加入lkg 乙酸,最终所得尼龙-66的这种情况的可能原因。
【答案】设己二胺
尼龙-66盐物质的量乙酸所以过量分数因为
解得
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试解释造成
和己二酸为等物质的量配比。
3. 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。
4. 已知己二酸和己二胺的缩聚平衡常数
质量分数)单官能团乙
设两种单体的物质的量比为1:1,要制得
数均聚合度为300的尼龙-66,则体系残留的水分应控制在多少?
【答案】由题意知,这是一个不断移走小分子副产物的体系。若起始两单体浓度相同,并假定分子链的官能团是等活性的,当反应程度反应区内小分子含
量
时,则平均聚合度
平衡常数K 与
将
之间的关系近似地服从以下平衡方程
:
代人上式得即体系残留水分应控制在反应
单体己二酸或己二胺起始浓度的
5. 链式聚合用转化率来描述反应过程,为什么在缩聚中不用转化率而用反应程度p 描述反应过程?
【答案】在缩聚中单体很快互相结合,转化率很快就达到很高的程度,但聚合度是慢慢提高的,因而无法用单体的转化率来表征反应程度。考虑到在线型缩聚反应中实际参加反应的是官能团而不是整个单体分子,所以通常采用已经参加反应的官能团与起始官能团的物质的量之比即反
应程度来表征该反应进行的程度。反应程度
已反应官能团数/起始官能团总数,
式中,为反应起始时单体的总物质的量,N 为缩聚反应体系中同系物(含单体)的总物质的量。
6. 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:
7. 缩聚反应如何分类?
【答案】(1)按反应热力学分为平衡缩聚和不平衡缩聚。 (2)按生成聚合物的结构分为线型缩聚和体型缩聚。 (3)按参加反应的单体种类分为均缩聚、混缩聚和共缩聚。
(4)按反应中形成的键分为聚酯化反应、聚酰胺化反应和聚醚化反应等。
8. 为什么缩聚产物的相对分子质量一般都不高,但其强度并不比加聚产物低?
【答案】由于缩聚存在平衡问题,以及存在反应物非等物质的量的问题,因此其相对分子质
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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
量一般都很难做到比较高。但由于缩聚物一般都有强极性,甚至有氢键,分子间作用力很强,所以强度并不比加聚产物低。
9. 以乙二醇二甲醚为溶剂,以为离平衡常数
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
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
图
由图得:
10.用溶液缩聚法制取聚碳酸酯时,在严格控制原料等量比和纯度的前提下,要控制产物相对分子质量为50000, 需加入苯酚量为多少?写出反应方程式。
【答案】聚碳酸酯平均聚合度当
时,
得
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