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1、高分子化学与工艺高分子化学与工艺 第第3 3章章 习题课习题课 N0. 1 数均分子量为1105的聚乙酸乙烯酯水解得聚乙烯醇。聚乙烯醇用高 碘酸氧化，断开1，2二醇键后得到的聚乙烯醇的平均聚合度 Xn=200。计算聚乙酸乙烯酯中首首连接的百分数。 解: 聚合物 结构单元 聚合物的 又断开1,2-二醇键后 首-首连接数目 设1,2-二醇键数量为N： 首-首连接百分数 N0. 2 在以聚合体系中，共有4108个链自由基，（1）其中的2108个链自由 基在死亡前，经过5次向单体的链转移，每个链自由基消耗1106个单 体分子后歧化终止；（2）其中的2108个链自由基在死亡前，无链转 移反应发生，每个链
2、自由基消耗2106个单体分子，其中双基偶合终止 和歧化终止各占50。试求生成聚合物的分子数和数均聚合度。 解: 聚合物的分子数: （a）发生n次链转移后歧化终止, 则一个链自由基形成的聚合物分子数为n1个。 所以2108个链自由基在歧化终止死亡前，经过5次向单体的链转移后得到(5+1)* 2108 1.2 109个聚合物分子 (b) 不发生链转移,则1个链自由基歧化终止只生成1个聚合物分子 ,2个链自由基耦合终止生成一个聚合物分子. 如2108个链自由基 无链转移反应, 双基偶合终止和歧化终止各占50,则生成的聚合 物分子数为: 1108 * 0.5 + 1108 =1.5 108 所以,生成
3、的聚合物分子总数为1.2 1091.5 1081.35 109 聚合物的数均聚合度: 数均聚合度消耗单体总数生成聚合物的分子数 （2108110621082106）/ 1.35 109 61014/1.35 109 4.44105 N0. 3 苯乙烯在甲苯中以偶氮二异丁腈为引发剂，70下进行聚合，kd4105s-1, Ed=121.3kJ.mol1。试求50 下聚合的kd、50 和70 引发剂的半衰期 解：设与温度无关,则由 得： 代入得： 求得 引发剂引发的自由基聚合反应的总聚合速率为： 总聚合速率常数k： k=kp(kd/kt)1/2 N0. 4 以过氧化苯甲酰为引发剂引发苯乙烯聚合。已知
4、过氧化苯甲酰的 Ed124.4kJ/mol,Ep-1/2Et=27.2kJ/mol。计算反应温度从70升 到80 时，反应速率增加了多少倍？ 总活化能 聚合速率与温度的关系遵守Arrhenius方程： 反应速率增加了2.43倍 N0. 5 以过氧化苯甲酰为引发剂引发甲基丙烯酸甲酯聚合，在60进行聚合。 现欲在其他条件（单体浓度、引发剂浓度）不变的情况下，使聚合时间 缩短到60时聚合时间的一半，求反应温度为多少？已知 Ed124.4kJ/mol,Ep26.4kJ/mol，Et=11.7kJ/mol。 解：设聚合时间至60一半时温度为T 速率与温度的关系遵守Arrhenius方程： 总活化能 代入
5、数据解得： N0. 10 以二特丁基过氧化物作为引发剂，在60下研究苯乙烯在苯中的聚合反 应。苯乙烯浓度为1.0mol.dm-3,过氧化物为0.01mol.dm-3,引发速率为4 1011mol.dm-3.s-1,聚合初速为41011 mol.dm-3.s-1。试计算fkd、初期 的聚合度、初期动力学链长。计算时采用下列数据和条件： N0. 6 Cm=8.0*10-5, CI3.2*10-4 , Cs2.3*10-6, 60下苯乙烯和苯的密度分 别是0.887g.cm-3和0.839g.cm-3。假定苯乙烯苯体系为理想溶液。 解： 求fkd 41011 mol.dm-3.s-1=2fkd*0.01 mol.dm-3 fkd= 2109s -1 （2） 求初期动力学链长 得： 求初期聚合度 苯乙烯在60时动力学链终止全部为偶合终止， 则 又苯-苯乙烯体系为理想溶液， 由题中数据代入（2）得： （2） （1） 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
