高分子化学答案(第四版) 下载本文

2、甲基丙烯酸甲酯(M1)浓度=5mol/L,5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度=1mol/L,竞聚率:r1=0.40,r2=0.69;a、计算聚合共聚物起始组成(以摩尔分数计),b、求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比。

解:甲基丙烯酸甲酯(M1)浓度为5mol/L,5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度为1mol/L,所以

51f10?,f20?

66F10?r1?f10??f10f202r1?f021??2ff?r2?f0012022??0.725

即起始共聚物中,甲基丙烯酸甲酯的摩尔含量为72.5%。 因为,r1<1,r2<1,此共聚体系为有恒比共聚点的非理想共聚,在恒比共聚点上配料时,所得的共聚物组成与单体组成相同,有

F1?f1?1?r2?0.34

2?r1?r2?f10.3417?? f20.6633?M1?0所以,两单体摩尔配比为:

?M2?03、氯乙烯(r1=1.67)与醋酸乙烯酯(r2=0.23)共聚,希望获得初始共聚物瞬时组成和85%转化率时共聚物平均组成为5%(摩尔分数)醋酸乙烯酯,分别求两单体的初始配比。

解:(1)当共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%时,将

F10?95%,F20?5%带入下式:

F10?r1?f10??f10f202r1?f021??2f10f20?r2?f022?, f10?0.92

两单体的初始配比为

?M1?0?M2?0?f10.92??11.5 f20.08(2)85%转化率时共聚物平均组成为5%(摩尔分数)醋酸乙烯酯,

则 F2?0.0 5 F1?0.95

f10??1?C?f1 C?85%,F1?Cf10?0.15f1?0.8075 ①

?1?f10?F1?0.605f1?0.395,C?1????1?f1??1?f10???1?f?1?2.532.53

?0.15 ②

解得:f1?0.868,f10?0.938

?M1?0两单体的初始配比为

?M2?0?f10.938469??=15.1 f20.062314、两单体竞聚率为r1=0.9,r2=0.083,摩尔配比=50:50,对下列关系进行计算和作图:a、残余单体组成和转化率; b、瞬时共聚物组成与转化率; c、平均共聚物组成与转化率;d、共聚物组成分布。

解:a、残余单体组成和转化率:

r1?0.9,r2?0.083 f0?f0?0.5

12??r2r?0.0905,??1?91?r21?r1,

??1?r1r21?r2?10.0905,???0.902

2?r1?r2?1?r1??1?r2?

?f1??f2??f10????f1?C?1??0??0???1????0.5???f1??f2??f1??????0.09?1?f1??0.5?0.9??? ??0.5f?0.9???1?910C-f1的关系图见图4-16。 b、瞬时共聚物组成与转化率:

r1f12?f1f20.9f12?f1(1?f1) F1??2222r1f1?2f1f2?r2f20.9f1?2f1(1?f1)?0.083(1?f1)c、平均共聚物组成与转化率:

f10?(1?C)f10.5?(1?C)f1F1??

CCd、共聚物组成分布如下表

C 1 0.839 0.773 0.463 0.285 0.132 0.069 0.036 0.007

f1 0 0.1 0.2 0.4 0.45 0.48 0.49 0.495 0.499

F 0 0.386 0.479 0.587 0.612 0.627 0.632 0.634 0.636

F

0.5 0.576 0.588 0.616 0.625 0.632 0.634 0.636 0.637

图4-8 C-f1-F-F 关系曲线图

第5章 聚合方法

计算题

2. 计算苯乙烯乳液聚合速率和聚合度。已知:60℃时,kp=176 L(mol?s)-1,[M]=5.0mol?L-1,N=3.2?1014/ml,?=1.1?1012(mol?s)-1 解:Rp?Xn?103Nkp[M]2NA103*3.2*1014*176*5.0?4 ??2.34*10232*6.023*10Nkp[M]?3.2*1014*176*55 ??2.56*10121.1*103. 比较苯乙烯在60℃下本体聚合和乳液聚合的速率和聚合度。乳胶粒数=1.0?1015ml-1,[M]=5.0mol?L-1,?=5.0?1012个(ml?s)-1。两体系的速率常数相同:kp=176L(mol?s)-1, kt=3.6?107L(mol?s)-1。 解

?:本体聚合:

5.0*1012Ri???8.3*10?12mol.ml?1.s?1?8.3*10?9mol.l?1.s?1 23NA6.023*10?RiRp?kp[M]??2k?t????1/2?8.3*10?9?176*5.0*??2*3.6*107?????1/2?9.45*10?6mol/L.s

??2kp[M]22ktRp1762*52??1.138*1037?62*3.6*10*9.45*10?1138?1850.40.77/2?0.23Xn??C/2?D

乳液聚合:Rp?Xn?Nkp[M]n103Nkp[M]2NA103*1.0*1015*176*5?4 mol/L.s ??7.3*10232*6.023*10?1*1015*176*5*103*0.54 ??8.8*10125*104. 经典乳液聚合配方如下:苯乙烯100g,水200g,过硫酸钾0.3g,硬脂酸钠5g。试计算: