高分子第7章逐步聚合简
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逐步聚合(Stepwise Polymerization)名词解释线形缩聚(Linear Poly-codensation):在聚合反应过程中,如用2-2或2官能度体系的单体作原料,随着聚合度逐步增加,最后形成高分子的聚合反应。
线型缩聚形成的聚合物为线形缩聚物,如涤纶、尼龙等。
体形缩聚(Tri-dimensional Poly-condensation):参加反应的单体,至少有一种单体含有两个以上的官能团,反应中形成的大分子向三个方向增长,得到体型结构的聚合物的这类反应。
官能度(Functionality):一分子聚合反应原料中能参与反应的官能团数称为官能度。
平均官能度(Aver-Functionality):单体混合物中每一个分子平均带有的官能团数。
即单体所带有的全部官能团数除以单体总数基团数比(Ratio of Group Number):线形缩聚中两种单体的基团数比。
常用r表示,一般定义r为基团数少的单体的基团数除以基团数多的单体的基团数。
r=Na/Nb≤1,Na为单体a的起始基团数,Nb为单体b的起始基团数。
过量分率(Excessive Ratio):线形缩聚中某一单体过量的摩尔分率。
反应程度(Extent of Reaction)与转化率(Conversion):参加反应的官能团数占起始官能团数的分率。
参加反应的反应物(单体)与起始反应物(单体)的物质的量的比值即为转化率。
凝胶化现象(Gelation Phenomena)凝胶点(Gel Point):体型缩聚反应进行到一定程度时,体系粘度将急剧增大,迅速转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程,即出现凝胶化现象。
此时的反应程度叫凝胶点。
预聚物(Pre-polymer):体形缩聚过程一般分为两个阶段,第一阶段原料单体先部分缩聚成低分子量线形或支链形预聚物,预聚物中含有尚可反应的基团,可溶可熔可塑化。
该过程中形成的低分子量的聚合物即是预聚物。
高分子化学思考讨论题第一章绪论1、与低分子化合物相比,高分子化合物有什么特征?2、何谓高聚物?何谓低聚物?3、简要解释重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度的含义。
4、什么叫热塑性?什么叫热固性?试举例说明。
5、什么叫等规(全同立构)、间规(间同立构)和无规聚合物?试举例说明。
6、高分子链结构形状有几种?它们的物理、化学性质有何不同?7、何谓相对分子质量的多分散性?如何表示聚合物相对分子量的多分散性?试分析聚合物相对分子质量多分散性存在的原因。
8、数均分子量和重均分子量的物理意义是什么?试证明:≥。
9、聚合度和相对分子量间有什么关系?计算中对不同聚合反应类型的聚合物应注意什么?试举例说明。
10、如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步聚合还是按连锁聚合机理进行的。
11、有下列所示三成分组成的混合体系。
成分1:质量分数=0.5,相对分子质量=1×104成分2:质量分数=0.4,相对分子质量=1×105成分3:质量分数=0.1,相对分子质量=1×106求这个混合体系的数均分子量和重均分子量及相对分子质量分布宽度指数。
第二章自由基聚合1、总结烯类单体的聚合特征得到以下规律:(1)能形成聚合物的主要是乙烯、乙烯的一元取代物、乙烯的1,1-二元取代物。
乙烯的1,2-二元取代物除个别外一般不聚合。
(2)大部分烯类单体能按自由基机理聚合,只有少部分按离子型机理聚合。
(3)有些单体能按自由基、阳离子和阴离子机理进行聚合。
请对以上情况加以分析说明。
2、解释为什么引发剂的活性次序一般为:过氧化二碳酸酯类>过氧化二酰类>过氧化酯类>过氧化二烷基类3、过硫酸盐无论在受热、受光或受还原剂作用下均能产生SO4¯•?如果需要随时调整反应速度或随时停止反应,应该选择何种方式产生SO4¯•?如果工业上要求生产分子量很高的聚合物,聚合温度尽量低,则应选择何种方式产生这种自由基?4、在自由基聚合中,为什么聚合物链中单体单元大部分按头尾方式连接,且所得的聚合物多为无规立构。
第七章 缩合聚合1.聚酯化反应280℃时的平衡常数K =4.9,聚酰胺化反应260℃时平衡常数K =305,根据wn Pn KX =,作出水含量(摩尔分数表示)与数均聚合度的关系图,并讨论分析其结果。
解:根据 wn Pn KX =和P X n -=11联立求解得:2141-+=w n n K X (负值已经舍去) 所以对聚酯化反应有21419.4-+=w n n X 对聚酰胺反应有2141305-+=w n n X 对水含量赋值作图得:n w (%)聚酯 数均聚合 度100200300400500600聚酰 胺 数 均聚合 度从图上可知,缩聚反应中水含量对数均分子量影响很大,特别是当平衡常数较小时,水含量对聚合度影响非常严重。
要想获得较高的聚合度,例如200左右,就必须使残存的小分子副产物极低。
而对于平衡常数较大的缩聚反应,要达到同样的聚合度,小分子副产物含量可适当高一些,亦即,对小分子副产物的排除可适当放宽。
2.从对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中,共分出水18克,求产物的平均分子量和反应程度,设平衡常数K =4。
解:设分离出20g 水后,反应达到平衡的反应程度为p ,此时分子量为 。
起始官能团数: N 0 N 0 0 0 t 时刻官能团数:N 0(1-P) N 0(1-P) PN 0 N W 残留水分子数=生成的水分子数-排出的水分子数18W P N N 水0w -=0.5P 21818=P 18N W P N N n 0水0w w -=⨯--==根据:wpn K n X =PX n -=11代入数据:)5.0(4-=P P n XPX n -=11解得:4.4771.0==n X P数均分子量 4.42221924.4=⨯=n M3.生产尼龙-66,想获得数均分子量为13500的产品,采用己二酸过量的办法, 若使反应程度P 达到0.994,试求己二胺和己二酸的配料比。