高分子物理与化学习题答案

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1、高分子物理与化学习题解答――参考答案第一章绪论1.P16:名词解释：单体：能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物结构单元：构成高分子链并决定高分子性质的最小原子组合重复单元：聚合物中组成和结构相同的最小单位，又称为链节。聚合物：由结构单元通过共价键重复连接而成的大分子聚合度：即高分子链中重复结构单元的重复次数，是衡量聚合物分子大小的指标。3.P16写出下列单体的聚合反应式,以及单体/聚合物的名称1）.2）3）4）5）6.P17:写出下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数（1）组分1：质量分数=0.5，分子量=1x10

2、4（2）组分2：质量分数=0.4，分子量=1x105（3）组分3：质量分数=0.1，分子量=1x106解：14第三章自由基聚合习题解答1.P73-74.判断下列单体能否进行自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合？并说明理由聚合物聚合机理原因CH2=CHCl自由基Cl吸电子，共轭表现出供电性，两种作用都较弱CH2=CH(C6H5)自由基、阳离子、阴离子共轭体系Π电子容易极化和流动CH2=CCl2自由基、阴离子双键极化强度比上者大CH2=CH2自由基（高温高压），配位无诱导效应和共轭效应，很难进行自由基聚合CH2=C(C6H5)2否二聚

3、体，位阻太大CH2=CHCN自由基、阴离子CN是吸电子基团，对自由基有共轭稳定作用CH2=C(CN)2阴离子基团的吸电子倾向过强时，难以自由基聚合CH2=CHCH3配位难以进行自、阳、阴三种聚合，用自由基聚合只能得到无定型蜡状物低、分子量，用阳离子聚合只能得到低分子量油状物CF2=CF2自由基结构对称，F体积小使四取代仍能聚合ClHC=CHCl否结构对称，极化程度低，加之位阻效应CH2=C(CH3)COOCH3自由基，阴离子1，1取代，位阻不太大，有极化，是共轭体系CH2=C(CN)COOCH3自由基、阴离子两个吸电子基团，兼有

4、共轭效应自由基结构对称，位阻较大，难聚合，但可与苯乙烯共聚CH3CH=CHCOOCH3否1，2取代，空间位阻大CH2=C(CH3)2阳离子CH3是供电子基团，与双键有超共轭CH2=C(CH3)2C2H5否双键电荷密度大，不利于自由基进攻，烯丙基单体CH2=C(CH3)-CH=CH2自由基、阳离子、阴离子共轭体系Л电子容易极化和流动判断：1,1—二取代易聚合,除大取代基如—C6H5外1,2—二取代,除取代基为F以外都难聚合双键上电荷密度大,不利于自由基进攻—烯丙基单体取代基吸电性太强也不利于自由基聚合,如CH2=C(CN)2,CH

5、2=CH(NO2)144.P74写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式(1)偶氮二异丁腈【见教材P43】(2)偶氮二异庚腈（3）过氧化二苯甲酰【见教材P43】（4）异丙苯过氧化氢【见教材P43】（5）过硫酸铵体系【见教材P43】(6)过硫酸钾－亚硫酸盐体系【见教材P44】（7）过氧化二苯甲酰-N,N-二甲基苯胺体系【见教材P44】145.P74以偶氮异丁腈为例，写出氯乙烯自由基聚合的各基元反应1.)链引发(2)链增长:(3)链终止:偶合:歧化1413.P74.解：苯乙烯d=0.887g/ml本体聚合：[M]=0.887/104=

6、8.53×10-3（mol/ml）=8.53（mol/l）[I]=（0.109%×0.887）×103/242≈4×10-3（mol/l）苯乙烯以偶合终止为主：=2ν=2Rp/Ri（1）Ri=2Rp/==2.07×10-8（mol/L.s）由Ri=2kdf[I]f=0.8（2）kd=Ri/2f[I]==3.23×10-6（s-1）（3）自由基寿命τ=[M·]/Rt=1/2kt[M·]=kp[M]/2ktRp在测定kt、kp时，由Rp=kp[M][M·]Ri=2kt[M·]2得kp=1.76×102（l//mol.s）kt=3.5

7、9×107（l//mol.s）数量级kt>kp>>kd14（5）[M·]=1/2ktτ=1/（2×3.6×10-7×0.82）=1.7×10-8（mol/l）[M]>>[M·]（6）Rt=[M·]/τ=1.7×10-8/0.82=2.1×10-8（mol/L.s）∴Rp>>Rp=Ri17.P74参见教材P61-63.19.P75概念：本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。单体和引发剂浓度随转化率上升而降低，聚合总速率应该降低。但在实际上，当转化率达15%～20%以后，聚合速率会大幅度上升。这种现象，称

8、为自动加速现象。原因：造成自动加速现象的原因是随着反应的进行，体系粘度渐增或溶解性能变差，造成kt变小，活性链寿命延长，体系活性链浓度增大。出现条件：在非均相本体聚合和沉淀聚合中，由于活性链端被包埋，链终止反应速度大大下降，也会出现明显的反应自动加速现象。在某些