高分子化学(第四版)潘祖仁 答案(5)

解：Mn??m?Nii，?mi?21.3g，Mn?21.33?8520， N?2.5*10?i?32.5*10上述计算时需假设：聚己二酰己二胺由二元胺和二元酸反应制得，每个大分子链平均只含一个羧基，且羧基数和胺基数相等。

可以通过测定大分子链端基的COOH和NH2摩尔数以及大分子的摩尔数来验证假设的可靠性，如果大分子的摩尔数等于COOH和NH2的一半时，就可假定此假设的可靠性。

用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量，得到大分子的摩尔数。 碱滴定法测得羧基基团数、红外光谱法测得羟基基团数

计算题2.2 羟基酸HO-(CH2)4-COOH进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400 g/mol-1，试计算：a. 羧基已经醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数Xn

解：已知Mw?18400,M0?100 根据Xw?Mw1?p得：p=0.989，故已酯化羧基百分数为98.9%。 和Xw?M01?pMwMn?1?P,Mn?9251 Mn9251??92.51 M0100Xn?

计算题2.3 等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚，反应程度p为0.500、0.800、0.900、0.950、0.980、0.990、0.995，试求数均聚合度Xn、DP和数均分子量Mn，并作Xn－p关系图。 解： p 0.500 Xn?1 1?p0.800 5 0.900 0.950 0.970 0.980 0.990 0.995 2 10 20 33.3 50 100 200

DP=Xn/2 Mn=113Xn=18

1 ；244 2.5 583 5 1148 10 2278 16.65 3781 25 5668 50 11318 100 22618 计算题2.4等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚，试证明从开始到p=0.98所需的时间与p从0.98到0.99的时间相近。计算自催化和外加酸聚酯化反应时不同反应程度p下Xn、[c]/ [c]0与时间t值的关系，用列表作图说明。 参考答案： P Xn c/c0 t

计算题2.5 由lmol丁二醇和lmol己二酸合成Mn＝5000聚酯，试作下列计算：(1)两基团数完全相等，忽略端基对Mm的影响，求终止缩聚的反应程度p；(2)在缩聚过程中，如果有0.5％(摩尔分数)丁二醇脱水成乙烯而损失，求到达同一反应程度时的Mn；(3)如何补偿丁二醇脱水损失，才能获得同一Mn的缩聚物(4)假定原始混合物中羧基为2mol，其中1.0％为醋酸，无其他因素影响两基团数比，求获得同一数均聚合度所需的反应程度p。

解 (1)由丁二醇和己二酸反应得到的聚合物的结构式，其重复单元的分子量为200，因此

0.500 2 0.500 0.800 5 0.200 0.900 10 0.100 0.950 20 0.050 0.980 50 0.020 0.990 100 0.010 0.995 200 0.005 Xn=（5000/200）?2=50 两基团数完全相等时：

Xn?1/(1?p) p=0.98

终止缩聚时的反应程度为0.98。 (2)如果有0.5％丁二醇脱水，则：

5 r?(1?0.5%)/1?0.99

Xn＝(1-r)/(1+r-2rp)=44.53 所以得到的聚合物的分子量为： Mn=(Xn/2)=4453

(3)可以通过提高反应程度、补偿丁二醇脱水损失，从而获得同一Mn的缩聚物。

根据Xn＝(1-r)/(1+r-2rp)=50 得 p＝0.982

当反应程度增加到0.982时，可以补偿丁二醇脱水损失，从而获得同一Mn的缩聚物。

(4)若混合物中羧基为2mol，其中1.0％为醋酸，要获得Mn＝5000时，所需的反应程度可以根据下述方法进行计算。

r?Na=0.98 'Nb?2Nb Xn＝(1-r)/(1+r-2rp)=50 p=0.99

计算题2.6 166℃乙二醇与己二酸缩聚，测得不同时间下的竣基反应程度如下:

时间t/min 羧基反应程度p 12 0.247 37 88 170 270 0.85 398 596 900 1370 0.4975 0.6865 0.7894 0.8837 0.9084 0.9273 0.9406 (1)求对梭基浓度的反应级数，判断自催化或酸催化;

(2)求速率常数，以浓度[COOH]( mol/kg反应物)计，[OH]o=[COOH]o 解(1)可采用试差法进行计算，假设该反应为外加酸催化反应，则

以1/(1-p)对时间作图，如下图所示，从图中可见1/(1-p)和时间之间不存在线性关系，由此可见该反应不是酸催化反应。

假设该反应为自催化反应中的三级反应，则

已知:[OH]o=[COOH] o =C o则2K Co^2=0.2029

计算题2.7在酸催化和自催化聚醋化反应中，假定

反应程度p= 0. 2,0. 4,0.6,

0.8. 0.9、0. 95、0. 99、0. 995，试计算:(1)基团a未反应的概率[Na]/[Na] (2)数均聚合度X;(3)所需的时间t.

解:从反应速率常数的单位可以得知酸催化为2级反应，自催化为3级反应。不同反应程度下基团的未反应概率、数均聚合度及所需的反应时间根据下列公式计算，结果如下表所示。(1)基团a未反应的概率:[Na]/[Na]o=1-p (2)数均聚合度: Xn=1/(1-p)

(3)酸催化所需的时间t=[1/(1-p)-1]/kc 自催化所需的时间t=[1/(1-p)(1-p)-1]/2kcc

p 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 0.95 0.99 0.995

计算题2.8 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终Xn。另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得Xn?100，问体系中残留水分有多少？ 解：Xn?1?K?1?3 1?pK?pnwK?100nw

[Na]/[Na]o 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.05 0.01 0.005 Xn 1.25 1.67 2.5 5 10 20 100 200 t/min 酸催化 自催化 0.25 2.8125 0.67 8.89 1.5 26.25 4 120 9 495 19 1995 99 49995 199 199995 Xn?1?1?pnw?4*10?4mol/L

计算题2.9 等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少？

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库高分子化学(第四版)潘祖仁 答案(5)在线全文阅读。