第四版高分子化學(xué)思考題課后答案_潘祖仁-展示頁
2025-07-04 05:40本頁面
【正文】 F]n聚氟乙烯bCH2=C(CH3)2異丁烯[CH2C(CH3)2]n聚異丁烯cHO(CH2)5COOHw羥基己酸[O(CH2)5CO]n聚己內(nèi)酯dCH2CH2CH2O丁氧環(huán)└———──┘[CH2CH2CH2O]n聚氧三亞甲基eNH2(CH2)6NH己二胺+ HOOC(CH2)4COOH己二酸[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n聚己二酰己二胺（聚酰胺66，尼龍66）6. 按分子式寫出聚合物和單體名稱以及聚合反應(yīng)式。開環(huán)聚合物與單體組成相同，無副產(chǎn)物產(chǎn)生，類似加聚；多數(shù)開環(huán)聚合物屬于雜鏈聚合物，類似縮聚物。環(huán)狀單體s鍵斷裂后而聚合成線形聚合物的反應(yīng)稱作開環(huán)聚合。連鎖聚合由鏈轉(zhuǎn)移、增長、終止等基元反應(yīng)組成，其活化能和速率常數(shù)各不相同。屬于非縮聚的逐步聚合。大部分縮聚屬于逐步聚合機理，但兩者不是同義詞。1）縮聚、聚加成和逐步聚合縮聚是官能團單體間多次縮合反應(yīng)的結(jié)果，除了縮聚物為主產(chǎn)物外，還有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，縮聚物和單體的元素組成并不相同。纖維滌綸聚酰胺66~~60+132=192114+112=22694~12053~80極性，低聚合度就有足夠的強度橡膠順聚丁二烯天然橡膠25~3020~4054684600~5600(46305556)2900~5900(29415882)非極性，高分子量才賦予高彈性和強度4. 舉例說明和區(qū)別：縮聚、聚加成和逐步聚合，加聚、開環(huán)聚合和連鎖聚合。OCC6H4CO]n尼龍66（聚酰胺66）[NH(CH2)6NH選擇其常用分子量，計算聚合度。低聚物的含義更廣泛一些。多數(shù)場合，聚合物就代表高聚物，不再標(biāo)明“高”字。從另一角度考慮，大分子可以看作1條大分子鏈，而聚合物則是許多大分子的聚集體。答：合成高分子多半是由許多結(jié)構(gòu)單元重復(fù)鍵接而成的聚合物。以重復(fù)單元數(shù)為基準(zhǔn)，即聚合物大分子鏈上所含重復(fù)單元數(shù)目的平均值，以表示；以結(jié)構(gòu)單元數(shù)為基準(zhǔn)，即聚合物大分子鏈上所含結(jié)構(gòu)單元數(shù)目的平均值，以表示。聚合物是指由許多簡單的結(jié)構(gòu)單元通過共價鍵重復(fù)鍵接而成的分子量高達104106的同系物的混合物。在縮聚物中，不采用單體單元術(shù)語，因為縮聚時部分原子縮合成低分子副產(chǎn)物析出，結(jié)構(gòu)單元的元素組成不再與單體相同。在聚合過程中，單體往往轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)單元的形式，進入大分子鏈，高分子由許多結(jié)構(gòu)單元重復(fù)鍵接而成。第四版習(xí)題答案（第一章）思考題1. 舉例說明單體、單體單元、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元、鏈節(jié)等名詞的含義，以及它們之間的相互關(guān)系和區(qū)別。答：合成聚合物的原料稱做單體，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，縮聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和對苯二甲酸等。在烯類加聚物中，單體單元、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元相同，與單體的元素組成也相同，但電子結(jié)構(gòu)卻有變化。如果用2種單體縮聚成縮聚物，則由2種結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成重復(fù)單元。聚合度是衡量聚合物分子大小的指標(biāo)。2. 舉例說明低聚物、齊聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子諸名詞的的含義，以及它們之間的關(guān)系和區(qū)別。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同義詞，也曾使用large or big molecule的術(shù)語。根據(jù)分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但兩者并無嚴(yán)格的界限，一般低聚物的分子量在幾千以下，而高聚物的分子量總要在萬以上。齊聚物指聚合度只有幾~幾十的聚合物，屬于低聚物的范疇。3. 寫出聚氯乙烯、聚苯乙烯、滌綸、尼龍6聚丁二烯和天然橡膠的結(jié)構(gòu)式（重復(fù)單元）。聚合物結(jié)構(gòu)式（重復(fù)單元）聚氯乙烯[CH2CHCl] n聚苯乙烯[CH2CH(C6H5)]n滌綸[OCH2CH2OCO(CH2)4CO]n聚丁二烯[CH2CH=CHCH2 ]n天然橡膠[CH2CH=C(CH3)CH2]n聚合物分子量/萬結(jié)構(gòu)單元分子量/萬DP=n特征塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~30104800~2400960~2900(962~2885)足夠的聚合度，才能達到一定強度，弱極性要求較高聚合度。答：按單體聚合物組成結(jié)構(gòu)變化，可將聚合反應(yīng)分成縮聚、加聚、開環(huán)聚合三大類；而按機理，可分成逐步聚合和連鎖聚合兩類。逐步聚合是無活性中心，單體中不同官能團之間相互反應(yīng)而逐步增長，每步反應(yīng)的速率和活化能大致相同。聚加成反應(yīng)是含活潑氫功能基的親核化合物與含親電不飽和功能基的親電化合物之間的聚合。2）加聚、開環(huán)聚合和連鎖聚合加聚是烯類單體加成聚合的結(jié)果，無副產(chǎn)物產(chǎn)生，加聚物與單體的元素組成相同。多數(shù)烯類單體的加聚反應(yīng)屬于連鎖聚合機理。近年來，開環(huán)聚合有了較大的發(fā)展，可另列一類，與縮聚和加聚并列。5. 寫出下列單體的聚合反應(yīng)式，以及單體、聚合物的名稱。屬于加聚、縮聚還是開環(huán)聚合，連鎖聚合還是逐步聚合？答：序號單體聚合物加聚、縮聚或開環(huán)聚合連鎖、逐步聚合aCH2=C(CH3)2異丁烯聚異丁烯加聚連鎖bNH2(CH2)6NH2己二胺、HOOC(CH2)4COOH己二酸聚已二酰己二胺，尼龍66縮聚逐步cNH(CH2)5CO己內(nèi)酰胺└————┘尼龍6開環(huán)逐步（水或酸作催化劑）或連鎖（堿作催化劑）dCH2=C(CH3)CH=CH2異戊二烯聚異戊二烯加聚連鎖7. 寫出下列聚合物的單體分子式和常用的聚合反應(yīng)式：聚丙烯腈、天然橡膠、丁苯橡膠、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。答：線形和支鏈大分子依靠分子間力聚集成聚合物，聚合物受熱時，克服了分子間力，塑化或熔融；冷卻后，又凝聚成固態(tài)聚合物。但大分子間力過大（強氫鍵）的線形聚合物，如纖維素，在熱分解溫度以下，不能塑化，也就不具備熱塑性。以后受熱不能再塑化變形，這一熱行為特稱做熱固性。聚氯乙烯，生橡膠，硝化纖維：線形，熱塑性纖維素：線形，不能塑化，熱分解酚醛塑料模制品，硬橡皮：交聯(lián)，已經(jīng)固化，不再塑化9. 舉例說明橡膠、纖維、塑料的結(jié)構(gòu)性能特征和主要差別。聚合物聚合度Tg/℃Tm/℃分子特性聚集態(tài)機械性能纖維滌綸90~12069258極性晶態(tài)高強高模量尼龍6650~8050265強極性晶態(tài)高強高模量橡膠順丁橡膠~5000108非極性高彈態(tài)低強高彈性硅橡膠5000~1萬12340非極性高彈態(tài)低強高彈性塑料聚乙烯1500~1萬125130
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