第四版高分子化學(xué)思考題課后答案_潘祖仁-在線瀏覽
2024-08-05 05:40本頁(yè)面
【正文】 非極性晶態(tài)中強(qiáng)低模量聚氯乙烯600~160081極性玻璃態(tài)中強(qiáng)中模量纖維需要有較高的拉伸強(qiáng)度和高模量，并希望有較高的熱轉(zhuǎn)變溫度，因此多選用帶有極性基團(tuán)（尤其是能夠形成氫鍵）而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高分子，使聚集成晶態(tài)，有足夠高的熔點(diǎn)，便于燙熨。橡膠的性能要求是高彈性，多選用非極性高分子，分子鏈柔順，呈非晶型高彈態(tài)，特征是分子量或聚合度很高，玻璃化溫度很低。低密度聚乙烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)晶度高，才有較高的熔點(diǎn)（130℃）；較高的聚合度或分子量才能保證聚乙烯的強(qiáng)度。聚氯乙烯含有極性的氯原子，強(qiáng)度中等；但屬于非晶型的玻璃態(tài)，玻璃化溫度較低。10. 什么叫玻璃化溫度？橡膠和塑料的玻璃化溫度有何區(qū)別？聚合物的熔點(diǎn)有什么特征？答：玻璃化溫度及熔點(diǎn)是最重要的熱轉(zhuǎn)變溫度。受外力作用，玻璃態(tài)時(shí)的形變較小，而高彈態(tài)時(shí)的形變較大，其轉(zhuǎn)折點(diǎn)就是玻璃化溫度，可用膨脹計(jì)或熱機(jī)械曲線儀進(jìn)行測(cè)定。引入極性基團(tuán)、位阻較大的芳雜環(huán)和交聯(lián)是提高玻璃化溫度的三大途徑。高分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般聚合物很難結(jié)晶完全，因此往往有一熔融范圍。規(guī)整的微結(jié)構(gòu)、適當(dāng)極性基團(tuán)的引入都有利于結(jié)晶，如低密度聚乙烯、等規(guī)聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺66等。第二章參考答案3. 己二酸與下列化合物反應(yīng)，那些能形成聚合物？解：己二酸為2官能度單體，f =2。b. 乙二醇：22體系形成線形聚合物，即聚己二酸乙二醇酯。 d. 苯胺：21體系不能形成聚合物，生成己二酰二苯胺。5. 下列多對(duì)單體進(jìn)行線形縮聚：己二酸和己二醇。簡(jiǎn)明給出并比較縮聚物的性能特征。分子中無(wú)氫鍵，且分子柔軟，所以，聚合物的熔點(diǎn)低，強(qiáng)度小，且不耐溶劑，易水解，不能用作結(jié)構(gòu)材料。⑵. 己二酸和己二胺：形成線形聚酰胺，即尼龍66。⑶. 己二醇和對(duì)苯二甲酸：形成線形芳香聚酯，即滌綸聚酯，苯環(huán)的存在，提高了聚酯的剛性、強(qiáng)度和熔點(diǎn)，亞乙基賦予聚酯的柔性，使滌綸聚酯成為合成纖維的第一大品種。6. 簡(jiǎn)述線形縮聚中的成鏈和成環(huán)傾向。在線形縮聚時(shí)，單體及中間產(chǎn)物有成環(huán)傾向，一般，五、六元環(huán)的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，易成環(huán)；另外單體濃度對(duì)成環(huán)傾向也有影響，因成環(huán)是單分子反應(yīng)，縮聚是雙分子反應(yīng)，因此，低濃度有利于成環(huán)，高濃度有利于線形縮聚而成鏈。甘氨酸形成甘氨酸酐。當(dāng)時(shí)，分子內(nèi)形成酰胺后，易形成五、六元環(huán)。⑵. 乙二醇與二元酸：不易成環(huán)，主要形成線形聚合物。線形縮聚的逐步機(jī)理——逐步和平衡?？s聚早期，單體很快消失，轉(zhuǎn)變成二聚體、三聚體、四聚體等低聚物，轉(zhuǎn)化率很高，但反應(yīng)程度不高，以后的縮聚反應(yīng)則在低聚物之間進(jìn)行。延長(zhǎng)聚合時(shí)間的主要目的主要是提高反應(yīng)程度和分子量，而不在于提高轉(zhuǎn)化率。⑵. 線型縮聚反應(yīng)的平衡性許多縮聚反應(yīng)是可逆的，其可逆的程度可由平衡常數(shù)來(lái)衡量。②平衡常數(shù)中等，如聚酰胺化反應(yīng)，K≈300～500，水對(duì)聚合物相對(duì)分子質(zhì)量有所影響。不同的縮聚反應(yīng)，其可逆平衡程度有明顯的差別。反應(yīng)程度為參加反應(yīng)的官能團(tuán)數(shù)占起始官能團(tuán)數(shù)的分率。第四版習(xí)題答案（第三章）思考題2. 下列烯類單體適于何種機(jī)理聚合？自由基聚合、陽(yáng)離子聚合還是陰離子聚合？并說(shuō)明原因。CH2=CCl2：自由基及陰離子聚合，兩個(gè)吸電子基團(tuán)。CH2=C(CN)2：陰離子聚合，兩個(gè)吸電子基團(tuán)（CN）。CH2=CHC6H5：三種機(jī)理均可，共軛體系。CH2=C(CN)COOR：陰離子聚合，取代基為兩個(gè)吸電子基（CN及COOR）CH2=C(CH3)CH=CH2：三種機(jī)理均可，共軛體系。CH2=C(C6H5)2 ClCH=CHCl CH2=C(CH3)C2H5 CH3CH=CHCH3CH2=CHOCOCH3 CH2=C(CH3)COOCH3 CH3CH=CHCOOCH3 CF2=CFCl答：CH2=C(C6H5)2：不能，兩個(gè)苯基取代基位阻大小。CH2=C(CH3)C2H5：不能，二個(gè)推電子基，只能進(jìn)行陽(yáng)離子聚合。CH2=CHOCOCH3：醋酸乙烯酯，能，吸電子基團(tuán)。CH3CH=CHCOOCH3 ：不能，1，2雙取代，位阻效應(yīng)。5. 是否所有的自由基都可以用來(lái)引發(fā)烯類單體聚合？試舉活性不等自由基3～4例，說(shuō)明應(yīng)用結(jié)果。過(guò)于活波和過(guò)于穩(wěn)定的自由基都不能引發(fā)烯類單體聚合。例如：過(guò)于活波，易引起爆聚，很少在自由基聚合中應(yīng)用；自由基都可以用來(lái)引發(fā)烯類單體聚合；而有三個(gè)苯環(huán)與獨(dú)電子共軛，非常穩(wěn)定，無(wú)引發(fā)能力，而成為阻聚劑。當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)一定值時(shí)，隨轉(zhuǎn)化率的增加，反應(yīng)速率會(huì)突然增加，這種現(xiàn)象稱自動(dòng)加速。單體的種類不同，聚合物在單體中的溶解情況不同，凝膠效應(yīng)也不同，三種單體出現(xiàn)自動(dòng)加速的轉(zhuǎn)化率不同，即自動(dòng)加速的程度不同。鏈終止方式與單體的種類和聚合溫度有關(guān)，一般偶合終止的活化能低，低溫有利于偶合終止，升高溫度，歧化終止增多。氯乙烯聚合時(shí)，選擇半衰期約2h的引發(fā)劑，可使其接近勻速反應(yīng)，是由于正常聚合使速率減少的部分與自動(dòng)加速部分互補(bǔ)，從而達(dá)到勻速。如：60℃時(shí)苯乙烯以偶合終止為主，占77%，而歧化終止占23%。如：60℃時(shí)甲基丙烯酸甲酯以歧化終止為主，占79%，而歧化終止占21%。數(shù)均聚合度是指平均每個(gè)聚合物分子所包含的重復(fù)單元數(shù)。第四章1. 無(wú)軌、交替、嵌段、接枝共聚物的結(jié)構(gòu)有何差異？舉例說(shuō)明這些共聚物名稱中單體前后位置的規(guī)定。多數(shù)自由基共聚物屬于這一類型，如氯乙烯一醋酸乙烯酯共聚物。苯乙烯～馬來(lái)酸酐共聚物屬于這一類。也有ABA型（如苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三嵌段共聚物SBS）和（AB）。⑷. 接枝共聚物：主鏈由M1單元組成，支鏈則由另一種M2單元組成。3. 說(shuō)明競(jìng)聚率的定義，指明理想共聚、交替共聚、恒比共聚時(shí)競(jìng)聚率數(shù)值的特征。⑵. 競(jìng)聚率數(shù)值的特征：①. 理想共聚：；②. 交替共聚：；③. 恒比共聚：理想恒比共聚：5. 示意畫(huà)出下列各對(duì)競(jìng)聚率的共聚物組成曲線，并說(shuō)明其特征。恒比點(diǎn)組成：⑦. ，屬有恒比點(diǎn)的非理想共聚，組成曲線相對(duì)于恒比點(diǎn)不對(duì)稱。②.⑨. 屬非理想共聚，組成曲線不與恒比對(duì)角線相交，處于其下方，且曲線不對(duì)稱。但如果使醋酸烯丙酯的量遠(yuǎn)大于甲基丙烯酸甲酯的量，可以得到交替共聚物。（提示：如無(wú)競(jìng)聚率數(shù)據(jù)，可用 值）⑴. 當(dāng)時(shí)表現(xiàn)為交替共聚，因此，可以從 的程度來(lái)判斷兩單體交替共聚的傾向大小⑵. 從值差值的大小來(lái)判斷，值相差較大的單體，交替共聚的傾向大。①. 苯乙烯：存在散熱問(wèn)題，分為預(yù)聚合、聚合兩個(gè)階段。預(yù)聚合階段的溫度較高（80~90℃），預(yù)聚合較好的解決了散熱問(wèn)題，也可降低聚合階段聚合塔的高度。②. 有機(jī)玻璃：過(guò)程存在散熱、體積收縮和產(chǎn)生氣泡問(wèn)題，因此，分為①.預(yù)聚合、聚合和后處理三個(gè)階段。預(yù)聚合階段的溫度較高，在90~95℃，預(yù)聚合較好的解決了散熱問(wèn)題、減少了體積收縮。③.高溫后處理階段，體系的溫度須高于PMMA的Tg（100~120℃）使殘余單體充分聚合。⑴. 單體、乳化劑和引發(fā)
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1