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高分子化学 第五章共聚合习题

习题与思考题

1.按大分子的微结构,共聚物可分为哪几种类型?它们的结构有何差异?在这些共聚物名称中,对前后单体的位置有何规定。

2.试用动力学和统计理论两种方法推导二元共聚物组成微分方程,并用比例法导出F1-f1关系式。

试用动力学和几率两种方法推导二元共聚物组成微分方程,并用比例法导出F1-f1关系式。

3.当r1 = r2 = 1; r1 = r2 = 0; r1 0, r2 = 0及r1 r2 = 1等特殊情况下,d[M1]/d[M2]=f([M1]/[M2])及F1 = f(f1)的函数关系如何?

4.试讨论二元共聚物组成微分方程的适用范围。

5.试举例说明两种单体进行理想共聚、恒比共聚和交替共聚的必要条件。并画出相应的共聚物组成示意图。

6.示例画出下列各对竞聚率的共聚物组成曲线,并说明其特征。f1= 0.5时,低转化率阶段的F1约为多少?

r1 0.01 0.01 0 1 0.2

r2 0.01 0 0 1 5

7.苯乙烯(M1)与丁二烯(M2)在5℃进行自由基乳液共聚合,其r1= 0.64, r2= 1.38。已知两单

体的均聚链增长速率常数分别49和25.1 L/mol.s。

(1)计算共聚时的增长反应速度常数

(2)比较两单体及两链自由基的反应活性的大小。

(3)作出此体系的F1-f1曲线。

(4)要制备组成较均一的共聚物,需采取什么措施?

f=0.50,转化率c = 50%,求共聚物的平均组8.两单体的竞聚率r1 = 2.0,r2 = 0.5, 如0

1

成。

9.分子量为 72 、53 的两单体进行共聚,实验数据为:

1

共聚物中M1,Wt % 25.5 30.5 59.3 69.5 78.6 86.4

试用线性化法求竞聚率r1、r2。

10.为什么要对共聚物的组成进行控制?控制共聚物组成的方法有哪几种?各适用于什么情

况?

11.在生产AS树脂(丙烯腈和苯乙烯共聚物)时,丙烯腈(M1)和苯乙烯(M2)的投料重量比为

24:76。该体系的r1 = 0.04, r2 = 0.40。若采取混合单体一次投料法,并在高转化率下停止反应,请讨论所得共聚物组成的均匀性。

12.在自由基共聚反应中,苯乙烯单体的相对活性远大于醋酸乙烯酯。若在醋酸乙烯酯均聚

时加入少量苯乙烯,将会如何?为什么?

13.试述Q、e 概念,如何根据Q、e值来判断单体间的共聚倾向?

14.由Q、e值计算苯乙烯-丁二烯和苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的竞聚率。

(丁二烯的Q=2.39, e = -1.05; 甲基丙烯酸甲酯的Q=0.74,e =0.40)。

15.甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯腈等单体与丁二

烯共聚,试以交替倾向的次序排列,并说明原因。

16.分别用自由基、正离子和负离子型引发体系使苯乙烯(M1)和甲基丙烯酸甲酯(M2)共聚。

起始原料组成(f1)0=0.5,共聚物中F1的实测值列于下表,相应的曲线如图(5-11)所示

引发体系反应温度(℃) F1( mol % )

光60 51

SnCl430 > 99

BPO 60 51 K (液氨中)-30 < 1

热130 51 Na(液氨中)-30 < 1

请回答下列问题

(1)指出每种引发体系所对应的反应机理。 (2)图中三根组成曲线分别对应于哪几种引发体系。

(3)从单体结构及引发体系解释表中F 1的数值,及F 1-f 1曲线形状产生的原因。

17.某理想共聚体系,r 1 = 4.0,r 2 = 0.25, 原料组成[M 1]/[M 2]= 1,试求 (1) 1 M 1、2 M 1 及4 M 1序列各占XM 1序列的百分数[(PM 1)x ]; (2) 1 M 1、2 M 1 及4 M 1序列的重量百分率[(1M W )x ]; (3) 数均链段长度1M N 及2M N

18.试讨论离子型共聚反应的特征。