参数: 数值 kp [L/(mol·S)] 7.6 kt1(s-1)自发终止 4.9×10-2 kt2(s-1)与反离子结合终止 6.7×10-3 ktr,M(L/mol·s) 1.2×10-1 Cs(25℃,在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂) 4.5×10-2
35.已知过氧化二苯甲酰在60 ℃ 的半衰期为48 小时,甲基丙烯酸甲酯在60 ℃的kp2 / kt=1×10-2l ( mol . s )。如果起始投料量为每100ml 溶液(溶剂为惰性)中含20 克甲基丙烯酸甲酯和0.1克过氧化苯甲酰,试求 (1)10 %单体转化为聚合物需多少时间?
(2)反应初期生成的聚合物的数均聚合度(60 ℃ 下85 %歧化终止,15%偶合终止,f 按1 计算)。
36.用ABIN作引发剂(浓度为0。1mol/L),使苯乙烯在40℃下于膨胀计中进行聚合,用N,N-二苯基-N-2,4,6-三硝基苯肼自由基(DPPH)作阻聚剂,实验结果表明,阻聚剂的用量与诱导期成直线关系,当DPPH用量分别为0和8×10-5 mol·L-1时,诱导期分别为0和15min。
已知:ABIN在40℃时的半衰期t1/2=150h,试求ABIN的引发效率f。
37.以过氧化二苯甲酰作引发剂,在60℃进行苯乙烯聚合动力学研究,数据如下:
(1)60℃苯乙烯的密度为0.887g/mL (2)引发剂用量为单体重的0.109% (3)Rp=0.255×10-4 mol/ L·s (4)聚合度=2460 (5)f=0.80
(6)自由基寿命τ=0.82s
试求kd、kp、kt,建立三个常数的数量级概念,比较[M]和[M·]的大小,比较Ri、Rp、Rt的大小。全部为偶合终止,a=0.5(三)
38.将1.0×10-3mol萘钠溶于四氢呋喃中,然后迅速加入2.0mol的苯乙烯,溶液的总体积为1L。假如单体立即均匀混合,发现2000秒钟内已有一半单体聚合,计算在聚合了2000秒和4000秒时的聚合度。
39、把2.0×10mol的萘钠溶于THF中,然后迅速加入1mol的苯乙烯,溶液的
总体积为1L。假设单体立即均匀聚合,发现2000秒钟内已有一半单体聚合,计算:(1)聚合速率常数kp;(2)在聚合了2000秒和4000秒时的聚合度
-3
40.将苯乙烯加到萘钠的四氢呋喃溶液中,苯乙烯和萘钠的浓度分别为0.2mol/L和0.0001mol/L.在25下聚合5s , 测得苯乙烯的浓度为1.73×10ˉ1mol/L.试计算:
a. 增长速率常数 b. 10s的聚合速率 c.10s的数均聚合度
41.以C4H9Li为引发剂,环己烷为溶剂,合成SBS三嵌段共聚物。单体总量是600克,假定单体转化率为98%,当S/B=60/40 (质量比),数均分子量为1105g/mol.试计算苯乙烯和丁二烯各需要多少克,需要0.4mol/l的C4H9Li溶液多少ml?
42.苯乙烯(M1)与丁二烯(M2)在5℃下进行自由基乳液共聚时,其r1=0.64,r2=1.38。已知苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49和251l/(mol*s)。要求
(1)计算共聚时的反应速率常
数
(2)比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小 (3)做出此共聚反应的F1-f1曲线
(4)要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施?
43.甲基丙烯酸甲酯的浓度为7mol·dm-3 ,5-乙基-2乙烯基吡啶浓度为2mol·dm-3,竞聚率r1=0.40 ,r2=0.6。(1)计算聚合共聚物起始物组成;(2)求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比。
44、苯乙烯的浓度为6mol/L, 竞聚率r1 =0.80,异戊二烯的浓度为2mol/L,
r2=1.68,求聚合共聚物的起始组成(以摩尔分数表示),并写出共聚物瞬时组成与单体组成的定量关系。
45.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。
46.苯乙烯(M1)与丁二烯(M2)在5 ℃下进行自由基乳液共聚合时,其=0.64,=1.38。已知:苯乙烯和丁二烯均聚,链增长速率常数分别为49.0和25.1 L·(mol·s)-1。 请:(12分)
⑴ 计算共聚时的链增长反应速率常数。
⑵ 比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小。
⑶ 做出此共聚反应的曲线。
47.苯乙烯(M1)与丁二烯(M2)在进行自由基共聚合,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。
a) 计算共聚时的交叉增长反应速度常数; b) 比较两单体及两链自由基的反应活性的大小。
48.苯乙烯(M1)和丙烯酸甲酯(M2)在苯中共聚,已知r1=0.75,r2=0.20,[M1]=1.5mol/L, [M2]=3.0mol/L。作共聚物组成F1--f1曲线,并求起始共聚物的组成。
49、计算苯乙烯在60℃下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,p=176L(mol?s)-1 。
50、在一定条件下异丁烯聚合以向单体转移为主要终止方式,所得聚合物末端为不饱和端基。现有4g聚异丁烯,可恰好使6ml浓度为0.01mol/l的溴-四氯化碳溶液褪色。计算聚异丁烯的分子
量。
51.乳液聚合配方如下(理想体系):苯乙烯100g 水200g 过硫酸钾0.3g 硬脂酸钠5g。计算:
a、溶于水中的苯乙烯分子数(ml-1),已知:20℃溶解度为0.02g/100g水,阿佛伽德罗数NA=6.023?1023mol-1。
b、单体液滴数(ml-1)。条件:液滴直径1000nm,苯乙烯溶解和增溶量共2g,苯乙烯密度为0.9g?cm-3。
c、溶于水中的钠皂分子数(ml-1) ,条件:硬脂酸钠的CMC为0.13g?L-1,分子量为306.5。
d、水中胶束数(ml-1)。条件:每胶束由100个肥皂分子组成。 e、水中过硫酸钾分子数(ml-1) ,条件:分子量为270。
52、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。
答案
1. 解:(1)单体反应一半时加入1.8g H2O,由水终止所得聚合物的分子量
为
(2)单体完全转化后全部聚合物的数均分子量,仍然是个平均的概念,即指的是平均来讲每一个活性种所加上的单体的克数(若是数均聚合度,即为所加上的单体的个数),不管中途是否加有终止剂,还是发生了其他不均匀增长
∴单体完全转化后全部聚合物的数均分子量
为
(3)已知在这一体系中存在两类分子,一是由水终止的大分子,另一是没被水终止而得以继续增长所形成的大分子,且已知这两类分子的分子量分布指数均为1,说明它们各自均为均一体系,分子量都是单一值,分别求出这两种分子的摩尔数和数均分子量,即可求得HI.
由水终止的大分子,其摩尔数为0.1mol,分子量
为50000,单分布
没被水终止而继续增长所形成的大分子,其摩尔数为0.1mol,分子量为150000,单分布
∴最后所得聚合物的分子量分布指数为
2.解:
=
3.解答:
取100g水解物为计算的标准
其中含对苯二胺的mol数为 39.31/108=0.364; 含对苯二甲酸的mol数为 59.81/166=0.360; 含苯甲酸的mol数为 0.88/122=0.0072;
对苯二胺:对苯二甲酸:苯甲酸 = 0.364:0.360:0.0072 = 101:100:2
通过计算说明对苯二胺和对苯二甲酸非等摩尔比投料,同时还用苯甲酸作官能团封锁剂控制聚酰胺的相对分子质量。因此,该聚酰胺的结构式及水解反应式为
验证:
对苯二胺在水解产物中占质量百分数为:
对苯二甲酸在水解产物中占的质量百分数为:
苯甲酸在水解产物中占的质量百分数为:
4. 解:假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol,则醋酸的摩尔数为0.015mol。Na=2mol,Nb=2mol,
mol