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1、-高分子化学习题与解答第一章、绪论习题与思考题. 写出以下单体形成聚合物的反响式。注明聚合物的重复单元和构造单元，并对聚合物命名，说明属于何类聚合反响。1CH2=CHCl;2CH2C (CH3)2;3HO(CH2)5COOH;4;5H2N(CH2)10NH2 + HOOC(CH2)8COOH ;6O(CH2)6NCO + HO(CH2)2OH ;. 写出以下聚合物的一般名称、单体和聚合反响式。1 23456. 写出合成以下聚合物的单体和聚合反响式：（1） 聚丙烯晴（2） 丁苯橡胶（3） 涤纶（4） 聚甲醛（5） 聚氧化乙烯（6） 聚砜. 解释以下名词：（1） 高分子化合物，高分子材料（2） 构
2、造单元，重复单元，聚合度；（3） 分子量的多分散性，分子量分布，分子量分布指数；（4） 线型构造大分子，体型构造大分子；（5） 均聚物，共聚物，共混物；（6） 碳链聚合物，杂链聚合物。. 聚合物试样由以下级分组成，试计算该试样的数均分子量和重均分子量及分子量分布指数。级分重量分率分子量10.5110420.2110530.2510540.11106. 常用聚合物分子量例如于下表中。试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙66、顺丁橡胶及天然橡胶的聚合度，并根据这六种聚合物的分子量和聚合度认识塑料、纤维和橡胶的差异。塑料分子量104纤维分子量104橡胶分子量104聚氯乙烯510涤纶1.82.3顺丁橡
3、胶2530聚苯乙烯1030尼龙661.21.3天然橡胶2040. 高分子化合物的制备方法有哪几类？试分别举例说明之。. 高分子科学的主要研究容是什么？为什么说它既是一门根底科学，也是一门应用科学？习题与思考题.解：(1) 加聚反响构造单元和重复单元都是：(2)加聚反响 构造单元和重复单元都是：(3) 缩聚反响构造单元和重复单元都是(4) 开环聚合反响构造单元和重复单元都是： 5缩聚反响构造单元：和(6)加聚反响构造单元：和重复单元：.解: 1聚甲基丙烯酸甲酯 单体为甲基丙烯酸甲酯(2) 聚丙烯酸甲酯 单体为丙烯酸甲酯(3) 聚己二酸乙二酯尼龙66 单体为乙二胺和乙二酸(4) 聚己酰胺 单体为己
4、酰胺或氨基己酸或(5) 聚异戊二烯 单体为异戊二烯(6) 聚碳酸酯 单体为双酚和光气3. 解： (1) 单体为丙烯腈(2) 单体为丁二烯和苯乙烯 (3) 单体为对苯二甲酸和乙二醇(4) 单体为甲醛(5) 单体为环氧乙烷 或单体为乙二醇 或单体为氯乙醇(6) 单体为.解：（7） 高分子化合物，高分子材料；高分子化合物指的是由多种原子以一样的，屡次重复的构造单元通过共价键连接起来的，分子量是104106的大分子所组成的化合物。高分子材料（8） 构造单元，重复单元，聚合度；构成高分子链并决定高分子构造以一定方式连接起来的原子组合称为构造单元。聚合物中化学组成一样的最小单位称为重复单元。高分子链中重复
5、单元的重复次数称为聚合度。（9） 分子量的多分散性，分子量分布，分子量分布指数；聚合物是分子量不等的同系物的混合物，其分子量或聚合度是一平均值。这种分子量的不均一性称为分子量的多分散性分子量多分散性可用分子量分布曲线表示。以分子量为横坐标，以所含各种分子的重量或数量百分数为纵坐标，即得分子量的重量或数量分布曲线。分布指数用来表示分子量分布宽度，定义为： 。 （10） 线型构造大分子，体型构造大分子；线型高分子是由长的骨架原子组成的，也可以有取代侧基。通常可以溶解在溶剂中，固态时可以是玻璃态的热塑性塑料，有的聚合物在常温下呈柔顺性材料，也有的是弹性体。高分子链间产生化学结合可以生成交联或网状高分
6、子。（11） 均聚物，共聚物，共混物；由一种单体聚合而成的聚合物叫做均聚物由两种或两种以上的单体聚合而成的聚合物叫做共聚物两种或更多聚合物机械混合在一起叫做高分子共混物，能将两种或多种聚合物性质综合在一起。（12） 碳链聚合物，杂链聚合物。骨架原子都是碳原子的高分子又称碳链高分子主链骨架中还含有非碳原子又称杂链高分子。5解： = 分子量 重量分数 = 11040.511050.251050.211060.1 = 2.25105= D = .解： 聚合物单体分子量或重复单元分子量分子量104聚氯乙烯62.58062419515聚苯乙烯10496228851030涤纶192941201.82.3尼
7、龙662265357.51.21.3顺丁橡胶54463055562530天然橡胶68292158822040.解：由小分子化合物单体制备聚合物的反响主要分成三类，它们是缩合反响、加成反响和开环反响。还有另一种是由高分子化合物，经转化反响，生成另外一种构造和性能不同的新高分子化合物下面举例说明：缩合反响：己二胺和己二酸缩合反响生成尼龙66加聚反响：苯乙烯聚合开环聚合：三氧六环开环聚合生成聚甲醛高分子转化反响：维尼纶的工业制备. 解：高分子化学是研究高分子化合物合成和反响的一门科学，就其广义来说。还包括聚合物的构造和性能。第二章、逐步聚合的习题与思考题1. 写出由以下单体经缩聚反响形成的聚酯构造：
8、(1) HORCOOH；(2) HOOCRCOOH HOROH ；(3) HOOCRCOOH R (OH)3 ；(4) HOOCRCOOH HOR OH R (OH)3 ；(2)、(3)、(4)三例中聚合物的构造与反响物相对量有无关系？假设有关系请说明之。2. 苯酚甲醛缩聚体系的平衡常数K为1000，聚酯体系的K仅为410。如何从这两个数值来说明这两个缩聚体系生产条件的不同？3. 计算等物质量己二酸和己二胺在反响程度P为0.500、0.800、0.900、0.950、0.970、0.980、0.990和0.995时的及数均分子量。4. 等物质量比的乙二醇和对苯二甲酸于280进展缩聚反响。平衡常
9、数K4.9。如达平衡时所得聚酯的30。问此时体系中残存小分子分数为多少？假设要求达100，体系中残存小分子分数为多少？5. 等物质量的二元酸和二元胺于*温度下在封闭体系中进展缩聚，平衡常数K400。问该体系中产物的最大能达多少？6. 1mol的己二酸与1mol的乙二醇进展聚酯化反响时，共分出水20g，求反响程度和产物的值。7. 等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚，试证明P从0.98到0.99所需时间与从开场到P=0.98所需的时间相近。8. 由己二酸和己二胺合成聚酰胺，分子量约15000，反响程度为0.995，试求原料比。假设分子量为19000，求原料比。9. 等摩尔二元醇与二元酸缩聚，参加
10、1.5mol%乙酸以二元酸计，P=0.995或0.999时，聚酯的为多少？参加1mol%乙酸时，结果又如何？10.尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸控制分子量，如要求分子量为2万，问1010盐的酸值(以mgKOH/g计)应为多少？11.等物质量的己二胺和己二酸反响时，画出P=0.990和0.995时的分子量数量分布曲线和重量分布曲线，并计算数均聚合度和重均聚合度，比拟两者的分子量分布宽度。12.试用Flory 分布函数计算单体、二聚体及四聚体在反响程度为0.5及1时的理论百分含量。13.为什么缩聚物的分子量一般都不高？为提高缩聚物的分子量，在生产常采取哪些措施？14.解释以下名词：(1
11、) 均缩聚、混缩聚、共缩聚；(2) 平衡缩聚、非平衡缩聚；(3) 反响程度、转化率；(4) 摩尔系数、过量百分数；(5) 体型缩聚、凝胶点；(6) 无规预聚体、构造预聚体。15. 以HORCOOH为原料合成聚酯，假设此羟基酸及反响生成物上的COOH的介离度K一样，反响开场时系统pH2，反响一定时间后pH3，问此时之反响程度P和聚合度为多少？16. 12羟基硬脂酸在433.5K下熔融缩聚，其反响混合物在不同时间下的COOH数据如下：t/h00.51.01.52.02.53.0COOH/mol/dm33.11.30.830.610.480.400.34(1) 求上述反响条件下的反响速率常数k。(2
12、) 该反响是否加了催化剂？(3) 反响1小时和5小时的反响程度各为多少？17. 请归纳体型缩聚中产生凝胶的充分和必要条件。18. 试按Carothers法及统计法计算以下混合物的凝胶点：（1） 邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇，分子比分别为3:2；2:1（2） 邻苯二甲酸酐与甘油分子比为1.50:0.98（3） 邻苯二甲酸酐、甘油与乙二醇分子比为1.50:0.99:0.00219. 要合成分子链中含有以下特征基团的聚合物，应选用哪类单体，并通过何种反响聚合而成？(1) OCO(2) NHCO(3) HNCOO(4) OCH2CH2解答：解：(1) (2) 其所得产物数均聚合度与两官能团摩尔数之比r(r1)和反响程度P之间有的关系。(3) 设反响物二酸和三醇的相对摩尔比为* 当*3/2时，r=2*/3 (r1)。由公式 得 令Po1，则*3/4时，所得产物是端基主要为羟基的非交联支化分子。 当*3/2时，r=3/2* (r1)。同理得令Po1,则*3。即当*3时，所得产物是端基主要为羧基的非交联支化分子。 综合和得3/4*3时，所得产物是交联体型分子。(4) 设二酸二醇三醇摩尔比= *y1，则 时 由Carothers方程得 令Po1,则 联立、得 * y 1 即当* y 1时，所得产物端基主要为羟基的支化分子。 时 同理 令Po1，则 联立、得 * y 2
