完整word版高分子化学潘祖仁答案第五版汇总文档格式.docx

1、聚氯乙烯-CH2CHCl- n聚苯乙烯-CH2CH（C6H5）-n涤纶-OCH2CH2O OCC6H4CO-n尼龙66（聚酰胺-66）-NH（CH2）6NH CO（CH2）4COn聚丁二烯-CH2CH=CHCH2 n天然橡胶-CH2CH=C（CH3）CH2-n分子量/万结构单元分子量/万DP=n特征塑料515103062。510480024009602900（9622885）足够的聚合度,才能达到一定强度，弱极性要求较高聚合度。纤维聚酰胺-6682。31.21.860+132=192114+112=226941205380极性，低聚合度就有足够的强度橡胶顺聚丁二烯253020405468460

2、05600（4630-5556）29005900（2941-5882）非极性，高分子量才赋予高弹性和强度4. 举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合.按单体聚合物组成结构变化,可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类；而按机理，可分成逐步聚合和连锁聚合两类。1）缩聚、聚加成和逐步聚合缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果，除了缩聚物为主产物外，还有低分子副产物产生，缩聚物和单体的元素组成并不相同。逐步聚合是无活性中心，单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长,每步反应的速率和活化能大致相同。大部分缩聚属于逐步聚合机理,但两者不是同义词。聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化

3、合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合物之间的聚合。属于非缩聚的逐步聚合。2）加聚、开环聚合和连锁聚合加聚是烯类单体加成聚合的结果，无副产物产生，加聚物与单体的元素组成相同。连锁聚合由链转移、增长、终止等基元反应组成,其活化能和速率常数各不相同。多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合机理。环状单体 键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合。近年来，开环聚合有了较大的发展，可另列一类，与缩聚和加聚并列.开环聚合物与单体组成相同，无副产物产生,类似加聚；多数开环聚合物属于杂链聚合物，类似缩聚物。5。 写出下列单体的聚合反应式，以及单体、聚合物的名称。答:序号单体aCH2=CHF氟乙烯-CH2-CHF-

4、n聚氟乙烯bCH2=C（CH3）2异丁烯-CH2-C（CH3）2-n聚异丁烯cHO（CH2）5COOH -羟基己酸O（CH2）5CO-n聚己内酯dCH2CH2CH2O丁氧环-CH2CH2CH2O-n聚氧三亚甲基eNH2（CH2）6NH己二胺+ HOOC（CH2）4COOH己二酸-NH（CH2）6NHCO（CH2）4COn聚己二酰己二胺（聚酰胺66，尼龙66）6. 按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。属于加聚、缩聚还是开环聚合，连锁聚合还是逐步聚合？ 加聚、缩聚或开环聚合连锁、逐步聚合聚异丁烯加聚连锁NH2（CH2）6NH2己二胺、HOOC（CH2）4COOH己二酸聚已二酰己二胺，尼龙6

5、6缩聚逐步NH（CH2）5CO己内酰胺-尼龙6开环逐步（水或酸作催化剂）或连锁（碱作催化剂）CH2=C（CH3）-CH=CH2异戊二烯聚异戊二烯7. 写出下列聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式：聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。聚丙烯腈：丙烯腈CH2=CHCN天然橡胶:异戊二烯CH2=C（CH3）CH=CH2丁苯橡胶:丁二烯+苯乙烯CH2=CHCH=CH2+CH2=CH-C6H5聚甲醛：甲醛CH2O聚苯醚：2，6二甲基苯酚聚四氟乙烯：四氟乙烯CF2=CF22聚二甲基硅氧烷：二甲基硅氧烷8. 举例说明和区别线形结构和体形结构、热塑性聚合物和热固性聚合物、

6、非晶态聚合物和结晶聚合物。线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物，聚合物受热时，克服了分子间力,塑化或熔融；冷却后,又凝聚成固态聚合物。受热塑化和冷却固化可以反复可逆进行，这种热行为特称做热塑性。但大分子间力过大（强氢键）的线形聚合物，如纤维素，在热分解温度以下，不能塑化，也就不具备热塑性。带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后，在塑化的同时，交联成体形聚合物，冷却后固化.以后受热不能再塑化变形，这一热行为特称做热固性。但已经交联的聚合物不能在称做热固性。聚氯乙烯，生橡胶，硝化纤维:线形，热塑性纤维素：线形,不能塑化，热分解酚醛塑料模制品，硬橡皮：交联，已经固化，不再塑化9。 举例说明橡胶、

7、纤维、塑料的结构性能特征和主要差别。现举纤维、橡胶、塑料几例及其聚合度、热转变温度、分子特性、聚集态、机械性能等主要特征列于下表。聚合度Tg/Tm/分子特性聚集态机械性能纤维9012069258极性晶态高强高模量尼龙-66508050265强极性橡胶顺丁橡胶5000108非极性高弹态低强高弹性硅橡胶50001万12340塑料聚乙烯15001万-125130中强低模量600160081玻璃态中强中模量纤维需要有较高的拉伸强度和高模量，并希望有较高的热转变温度，因此多选用带有极性基团（尤其是能够形成氢键）而结构简单的高分子，使聚集成晶态，有足够高的熔点，便于烫熨。强极性或氢键可以造成较大的分子间力

8、，因此，较低的聚合度或分子量就足以产生较大的强度和模量。橡胶的性能要求是高弹性,多选用非极性高分子,分子链柔顺,呈非晶型高弹态，特征是分子量或聚合度很高，玻璃化温度很低.塑料性能要求介于纤维和橡胶之间，种类繁多，从接近纤维的硬塑料（如聚氯乙烯，也可拉成纤维）到接近橡胶的软塑料（如聚乙烯，玻璃化温度极低，类似橡胶）都有。低密度聚乙烯结构简单,结晶度高，才有较高的熔点（130）；较高的聚合度或分子量才能保证聚乙烯的强度.等规聚丙烯结晶度高,熔点高（175）,强度也高，已经进入工程塑料的范围.聚氯乙烯含有极性的氯原子，强度中等；但属于非晶型的玻璃态，玻璃化温度较低。使用范围受到限制.10。 什么叫玻

9、璃化温度？橡胶和塑料的玻璃化温度有何区别？聚合物的熔点有什么特征？玻璃化温度及熔点是最重要的热转变温度。玻璃化温度是聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。受外力作用，玻璃态时的形变较小,而高弹态时的形变较大，其转折点就是玻璃化温度,可用膨胀计或热机械曲线仪进行测定。玻璃化温度是非晶态塑料（如聚氯乙烯、聚苯乙烯等）的使用上限温度，是橡胶（如顺丁橡胶、天然橡胶等）的使用下限温度。引入极性基团、位阻较大的芳杂环和交联是提高玻璃化温度的三大途径。熔点是晶态转变成熔体的热转变温度。高分子结构复杂，一般聚合物很难结晶完全,因此往往有一熔融范围。熔点是晶态聚合物的使用上限温度。规整的微结构、适当极性基团的引入

10、都有利于结晶,如低密度聚乙烯、等规聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺66等。在聚合物合成阶段，除平均分子量和分布外，玻璃化温度和熔点往往是需要表征的重要参数。计算题 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。a、组分A：质量 = 10g，分子量 = 30 000；b、组分B:质量 = 5g，分子量 = 70 000；c、组分C：质量 = 1g,分子量 = 100 000解：数均分子量（常用到的公式）质均分子量分子量分布指数 /=46876/38576 = 1。222。 等质量的聚合物A和聚合物B共混，计算共混物的和.聚合物 A：=35,000, =90,000;聚合物B：=15,000,

11、=300,000设聚合物A和B的质量分别为m,则 第2章 缩聚与逐步聚合 1. 通过碱滴定法和红外光谱法，同时测得21。3 g聚己二酰己二胺试样中含有2.50 10-3mol羧基。 根据这一数据，计算得数均分子量为8520.计算时需作什么假定?如何通过实验来确定的可靠性？如该假定不可靠,怎样由实验来测定正确的值?， ， 上述计算时需假设：聚己二酰己二胺由二元胺和二元酸反应制得，每个大分子链平均只含一个羧基,且羧基数和胺基数相等。可以通过测定大分子链端基COOH和-NH2的摩尔数以及大分子的摩尔数来验证假设的可靠性，如果大分子的摩尔数等于COOH和NH2的一半时，就可假定此假设的可靠性.用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量，得到大分子的摩尔数；碱滴定法测得羧基基团数、红外光谱法测得羟基基团数。 羟基酸HO-（CH2）4-COOH进行线形缩聚，测得产物的重均分子量为18,400 g/mol-1，试计算：a. 羧基已经酯化的百分比；b。 数均聚合度；c。 结构单