习题-5-参考答案2

高分子化学与物理习题—答案习题五（缩合聚合，高分子反应部分）1.简述逐步聚合的特征，试与链式聚合做一个比较。答：逐步聚合：官能团之间的反应；单体的转化率开始就很高，但分子量很低；分子量随反应程度增加而增加;聚合体系中存在二聚体，三聚体，四聚体，聚合物等。链式聚合：主要是烯类单体的聚合，需要引发剂（体系），通常有链引发、链增长、链终止三个阶段；单体的转化率随时间延长而增加；聚合物的分子量一开始就很大。聚合体系中存在单体，聚合物和极少量活性链。2.aAa与bBb进行缩合聚合，讨论配料比、反应程度、平衡常数对缩合聚合分子量的影响。答：3.Xn=(1+r)/(1+r-2rp)中各符号代表什么？从r=0.98,p=0.89，计算Xn，并做简要讨论。答：Xn:按结构单元计算的平均聚合度。r：A,B两种缩聚反应物中官能团摩尔数目之比，r1p：反应程度，给定时间内参加反应的官能团数目与起始官能团数目之比。计算结果：Xn＝8.4，此时由于r和p的值均小于1，而不是非常接近1，所以，数均聚合度不大。4.羧基酸HO-(CH2)4-COOH进行线性缩聚，测得产物的数均分子量为18400g/mol，试计算：羧基已经酯化的百分比；数均聚合度；平均结构单元数目。答：平均结构单元数目（数均聚合度）Xn=18400/100＝184。羧基酯化的比例即为反应程度Xn=1/(1-p),p=183/184=0.995=99.5%5.要求制备数均分子量为15000的尼龙6,6，若单体的反应程度为99.5％时：(1)己二酸和己二胺的摩尔配比是多少？产物的端基是什么？（2）如果二者等摩尔进行聚合反应，当聚合程度为99.5％时，聚合物的数均聚合度是多少？答：（1）Xn=[15000/226]×2=133Xn=(1+r)/(1+r-2rp)=133,计算得到r=0.995可能有两种情况：（A）己二酸过量；产物端基为羧基。（B）己二胺过量；产物的端基为胺基（2）Xn=1/(1－p),计算得到Xn＝2006.苯酚和甲醛采用酸催化和碱催化预缩聚，问原料配比、预聚物结构、缩聚时温度条件、固化方法有那些不同？答：酸性酚醛为线型结构，端基为苯酚；是在苯酚过量的情况下制备得到的，分子量一般在1000-1500；可溶解于丙酮，乙醇等有机溶剂中；称为热塑性酚醛树脂。交联方法为加入六次甲基四胺。主要用途是制备电木。碱性酚醛是在甲醛过量的情况下制备得到的，可以分别控制在A，B，C三个阶段，其中C阶段为体型结构，不溶不熔。一般控制在A，B阶段。交联方法是将A,B阶段的预聚物加热。主要用于制备层压板。7.醇酸清漆的主要成分是什么，如何制备？答：甘油+亚麻油（或桐油）---酯交换产物；再加入邻苯二甲酸酐，加热，脱水----改性醇酸树脂。交联是靠空气中的氧来实现的。8.不饱和树脂中的苯乙烯起什么作用？写出固化方程式。能否室温固化？引发体系是什么？答：苯乙烯为交联剂，固化剂；反应式为苯乙烯的自由基聚合，并与主链上的马来酸酯中的双键连接。可以室温固化，只需采用油溶性氧化还原引发体系。9.用实例解释界面缩聚的基本原理。答：界面缩聚：两单体分别溶解于两互不相溶的溶剂（通常一种为水）中（单体可不用等当量配比），反应在界面进行，靠扩散控制。聚合物分子量大。单体的活性要高，如光气法生产聚碳酸酯，用己二酰氯和己二胺制备尼龙6，6。10.简述工业上如何制备高分子量PET和尼龙6,6。答：PET，聚对苯二甲酸乙二醇酯：酯交换法生产：1：对苯二甲酸二甲酯的制备：2：对苯二甲酸乙二醇酯的制备：3：高温下，上述单体自身熔融缩聚，脱去乙二醇。尼龙6，6，聚己二酰己二胺：制备方法如下：分三步：（1）己二胺与己二酸成盐，并经重结晶纯化；（2）60%上述盐的水溶液在加压、加热下缩聚得低聚物；（3）第二步低聚物熔融缩聚，减压除水。分子量控制方法：在第二步中加醋酸或己二酸稍过量。（聚体的反应见课件）11.简述不同类型橡胶（天然橡胶、硅橡胶、室温硫化橡胶），不饱和树脂，环氧树脂，氯磺化聚乙烯，线型酚醛树脂，聚氯乙稀，纤维素的交联，并用反应式表示。答：天然橡胶：硫磺硫化；硅橡胶：加入BPO；室温硫化硅橡胶加入原硅酸乙酯；不饱和树脂：BPO/苯乙烯；环氧树脂：多元胺或酸酐；氯磺化聚乙烯：二胺等；纤维素：二醛；线型酚醛：六次甲基四胺；聚氯乙烯：加入增塑剂进行加工。12.如何制备接枝和嵌段共聚物？答：接枝共聚物：三种方法：长出支链、嫁接支链、大分子单体共聚嫁接。嵌段共聚物：顺序加单体的活性聚合方法、特殊引发剂法、端基含反应性基团的大分子反应方法13.何种高分子容易被光、热和生物降解？答：PMMA，热降解；(-CH2CH2CO-)n，主链中含羰基，光降解；脂肪族聚酯，生物降解，如聚乳酸。14.如何防止高分子的老化？答：参考课件