高分子化学（第五版）潘祖仁版课后习题答案25070

. . . .

聚合物 A：Mn=35,000, Mw =90,000； 聚合物B：Mn=15,000, Mw=300,000

Mn?2mmMnA?mMnB?21000解：

Mw?

m.MwA?m.MwB?195000

2m

第2章 缩聚与逐步聚合

计算题

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？ 解：Mn??m?Nii，?mi?21.3g，Mn?21.33， ?8520N?2.5*10?i?32.5*10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地测定数均分子量，得到大分子的摩尔数。

学习资料

. . . .

碱滴定法测得羧基基团数、红外光谱法测得羟基基团数

2. 羟基酸HO-(CH2)4-COOH进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400 g/mol-1，试计算：a. 羧基已经醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数Xn 解：已知Mw?18400,M0?100 根据Xw?Mw1?p得：p=0.989，故已酯化羧基百分数为98.9%。 和Xw?M01?pMwMn?1?P,Mn?9251

Xn?Mn9251??92.51 M01003. 等摩尔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、0.980、0.990、0.995，试求数均聚合度Xn、DP和数均分子量Mn，并作Xn－p关系图。 解： p 0.500.800.900 0.950 0.970 0.980 0.990 0.995 0 Xn?1 1?p0 5 10 20 33.3 50 100 200 2 DP=Xn/2 Mn=113Xn=18 1 2.5 5 10 2278 16.65 25 3781 5668 50 11318 100 22618 ；244 583 1148 8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终Xn。另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得Xn?100，问体系中残留水分有多少？ 解：Xn?1?K?1?3 1?pK?pnwK?100nw

Xn?1?1?pnw?4*10?4mol/L9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少？

学习资料

. . . .

解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol，则醋酸的摩尔数为0.015mol。Na=2mol，

'Nb=2mol，Nb?0.015mol

r?NaNb?2Nb,?2?0.985

2?2*0.015当p=0.995时，

Xn?1?r1?0.985??79.88

1?r?2rp1?0.985?2*0.985*0.995当p=0.999时，

Xn?1?r1?0.985??116.98

1?r?2rp1?0.985?2*0.985*0.99910. 尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分子量，如果要求分子量为20000，问1010盐的酸值应该是多少？（以mg KOH/g计）

解：尼龙1010重复单元的分子量为338，则其结构单元的平均分子量M=169

Xn?20000?118.34 169假设反应程度p=1，

Xn?1?r1?r?,r?0.983

1?r?2rp1?r尼龙1010盐的结构为：NH3+（CH2）NH3OOC（CH2）8COO-，分子量为374。 由于癸二酸过量，假设Na（癸二胺）=1，Nb（癸二酸）=1.0/0.983=1.0173，则 酸值?(Nb?Na)?M(KOH)?2(1.0173?1)?56?2??5.18(mgKOH/g1010盐)

Na?M101037411. 己内酰胺在封管内进行开环聚合。按1 mol己内酰胺计，加有水0.0205mol、醋酸0.0205mol，测得产物的端羧基为19.8 mmol，端氨基2.3mmol。从端基数据，计算数均分子量。

解：NH(CH2)5CO +H2O————HO-CO（CH2）5NH-H

学习资料

. . . .

└-------┘

0.0205-0.0023 0.0023

NH(CH2)5CO +CH3COOH————HO-CO（CH2）5NH-COCH3 └-------┘

0.0205-0.0175 0.0198-0.0023 M=113

Mn?m1?113?17?0.0198?1?0.0023?43?0.0175??5762.2 n0.0198?i13. 邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇缩聚，两种基团数相等，试求： a. 平均官能度 b. 按Carothers法求凝胶点 c. 按统计法求凝胶点 解：a、平均官能度：

3?2?2?3?2.4

3?22?2?4?1?2.67 2）季戊四醇：f?2?11）甘油：f?b、 Carothers法： 1）甘油：pc?22??0.833 2.4f2）季戊四醇：pc?c、Flory统计法： 1）甘油：pc?22??0.749 f2.671?0.703,r?1,??1

[r?r?(f?2)1/21?0.577,r?1,??1 1/2[r?r?(f?2)2）季戊四醇：pc?16. AA、BB、A3混合体系进行缩聚，NA0=NB0=3.0，A3中A基团数占混合物中A总数（?）的10%，试求p=0.970时的Xn以及Xn= 200时的p。

学习资料