材料科学基础 第二章习题ppt课件.ppt

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1、第二章缩聚和逐步聚合习题解答11、用碱滴定法和红外光谱法同时测得21.3g聚己二酰己二胺试样中2.50×10-3mol的羧基。计算该聚合物的数均分子量为8520，计算时需做什么假定？如何通过实验来确定其可靠性?如该假定不可靠，如何由实验来测定正确的数均分子量?2解：由得：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。3可以通过测定大分子链端基的COOH和NH2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

2、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.42、已知在某一聚合条件下，由羟基戊酸经缩聚形成的聚羟基戊酸酯的质均分子量为18400g/mol，试计算：a.羧基已酯化的百分数；b.该聚合物的数均聚合度；c.该聚合物的结构单元数。5解：已知：质均分子量为18400g/molM0=100a.由得：P=0.989羧基已经酯化的百分比为98.9%b.由得：Xn=92.51c.结构单元数为92.51=MwMn=18400100=18463、己二胺和己二酸进行缩聚，反应程度p为0.500，0.800,0.900,0.950,0.

3、970,0.980,0.990,0.995时，试求数均聚合度和并作图。P0.5000.8000.9000.9500.9700.9800.9900.99525102033.35010020012.551016.652550100Mn244583114822783781566811318226187X0.00.20.40.60.81.0050100150200250300n反应程度P84、 等摩尔二元醇与二元酸在外加酸催化下进行缩聚，证明从P从0.98到0.99所需的时间与从开始到P=0.98所需的时间相近。等摩尔反应，外加酸催化的聚酯合成反应中：证明：=K’C

4、0t+1=1/(1-P)XnP=0.98时，，所需反应时间P=0.99时，，所需反应时间2所以，t2大约是t1的两倍，故由0.98到0.99所需的时间相近9105、(作业)由1mol丁二醇与1mol己二酸合成Mn=5000的聚酯，试作下列计算：两基团数相等，忽略端基的影响，求终止缩聚的反应程度P。在缩聚过程中，如果有0.5%（mol分数）丁二醇缩水成乙烯而损失，求达到同一P时的Mn。如何补偿丁二醇缩水损失，才能获得同一Mn聚合物？假定原始混合物中羧基的浓度为2mol，其中0.1%为醋酸，无其他因素影响基团数比，求获得同一Mn所需的P。11解：a.M0=(M1

5、+M2)/2=(88+112)/2=100所以：Xn=Mn/M0=5000/100=50P=0.980b.r=(1-0.5%)/1=0.995=……=44.53所以：Mn=Xn×M0=44.53×100=4453P=0.98012同一Mn，即Mn=5000，Xn=50=50P=0.982d.[COOH]=2mol醋酸2×1.0％＝0.02mol二元酸2－0.02＝1.98mol[OH]=2mol实际酸过量r=Na/(Na+2Nc)=2/(1.98+2×0.02)=1/1.01=50P=0.985136、166℃时，乙二醇与己二酸缩聚，测得不同时间下的羧基反应

6、程度如下：t/min1237881702703985969001370P0.24700.49750.68650.78940.85000.88370.90840.92730.9405a.求对羧基浓度的反应级数，判断自催化或者酸催化b.求速率常数。14解：t/min1237881702703985969001370P0.24700.49750.68650.78940.85000.88370.90840.92730.94051/(1-P)1/(1-P)21.331.993.194.756.678.6010.9213.7616.81由数据作图，看1/(1-P)或1/

7、(1-P)2与t之间是否有线性关系，并得出直线斜率，求得K值1516177、在酸催化和自催化聚酯反应中，假定k’=10-1(kg·eq-1·min-1),k=10-3(kg2·eq-2·min-1),[Na]0=10(eq·kg-1),反应程度p=0.2，0.4，0.8，0.9，0.95，0.99，0.995，计算基团a未反应的概率[Na]/[Na]0数均聚合度所需的时间18思路：代入不同的p值，求得[Na]/[Na]0由求反应时间由求数均聚合度abc1920218、以等摩尔比的乙二醇和对苯二甲酸为原料于280℃下进行封管均相聚合，已知该温度下反应平衡常数为

8、4。试问该产品最终的Xn是多少？另外在排水的情况下，