4教材习题参考答案第四章自由基共聚反应.

教材习题参考答案第四章自由基共聚反应思考题1.无规、交替、接枝、嵌段共聚物的结构有何差异?举例说明这些共聚物名称中单体前后位置的规定?解：按微结构分类，共聚物可分为无规、交替、接枝、嵌段四种类型。结构差异：无规共聚物链中M1与M2无规排列。例如:P(st-co-MMA)前面的单体为主单体，后面的单体为第二单体）；交替共聚物链中单体单元严格交替排列。-alt-（前后单体次序无特定规定）；嵌段共聚物：由较长的M1链段和另一较长的M2链段构成的共聚物大分子，如:AB型、ABA型、ABC型、(AB)n型（二、三或多嵌段共聚物）二单体先后次序常表示反应先后。接枝共聚物：主链由单体单元M1(A)组成，而支链则由另一种单体单元M2(B)组成。P(M1-g-M2)前面的单体构成主链，后面的单体构成支链。4.考虑当r1=r2=1;r1=r2=0;r10,r2=0及r1·r2=1等特殊情况下，d[M1]/d[M2]=f(M1/M2)及F1=f(f1)的函数关系和图像特征。解：（1）r1=r2=1F1=f1理想恒比共聚；共聚物组成为一对角线（2）r1=r2=0F1=0.5交替共聚；图上为一条F1=0.5的水平线（3）r10,r2=0当[M2]＞＞[M1]时交替共聚或r1[M1]/[M2]＜＜1时,F1=1/2,M1耗尽后，共聚合即停止当f2＞＞f1时，F1≈1/2（4）r1·r2=1理想共聚5.示意画出下列各对竞聚率的共聚物组成曲线，并说明其特征。f1＝0.5时，低转化率阶段的F2约多少？解当f1＝0.5时，f1＝1－f2＝0.5，即f1＝f2∴原式可简化为F1＝(r1+1)/(r1+2+r2)由此式可计算出各种情况下的F1，再由1－F1算得F2计算值与图中所查得的值相吻合思考题1.按大分子的微结构，共聚物可分为哪几种类型?它们结构有何差异?在这些共聚物名称中，对前后单体的位置有何规定?解：按微结构分类，共聚物可分为无规、交替、接枝、嵌段四种类型。结构差异：无规共聚物链中M1与M2无规排列。例如:P(st-co-MMA)前面的单体为主单体，后面的单体为第二单体）交替共聚物链中单体单元严格交替排列。-alt-（前后单体次序无特定规定）嵌段共聚物：由较长的M1链段和另一较长的M2链段构成的共聚物大分子。如:AB型、ABA型、ABC型、(AB)n型（二、三或多嵌段共聚物）二单体先后次序常表示反应先后。接枝共聚物：主链由单体单元M1(A)组成，而支链则由另一种单体单元M2(B)组成。P(M1-g-M2)前面的单体构成主链，后面的单体构成支链。4.当r1=r2=1;r1=r2=0;r10,r2=0及r1·r2=1等特殊情况下，d[M1]/d[M2]=f(M1/M2)及F1=f(f1)的函数关系如何?解：（1）r1=r2=1F1=f1恒比共聚（2）r1=r2=0F1=0.5交替共聚（3）r10,r2=0当[M2]＞＞[M1]时交替共聚或r1[M1]/[M2]＜＜1时,F1=1/2,M1耗尽后，共聚合即停止当f2＞＞f1时，F1≈1/2（4）r1·r2=1理想共聚5.示意画出下列各对竞聚率的共聚物组成曲线，并说明其特征。f1＝0.5时，低转化率阶段的F2约多少？解当f1＝0.5时，f1＝1－f2＝0.5，即f1＝f2∴原式可简化为F1＝(r1+1)/(r1+2+r2)由此式可计算出各种情况下的F1，再由1－F1算得F2情况123456789F10.50.350.090.50.50.50.40.170.1计算值与图中所查得的值相吻合第四章自由基共聚合计算题1、氯乙烯—醋酸乙烯脂、甲基丙烯酸甲酯—苯乙烯两对单体共聚，若两体系中醋酸乙烯酯和苯乙烯的浓度均为15%（质量分数），根据文献报道的竞聚率，试求共聚物的起始组成。解：1、对于氯乙烯—醋酸乙烯脂r1=1.68r2=0.23M1=62.5M2=86=n1/(n1+n2)=m1M2/(m1M2+m2M1)W2=m2/(m1+m2)=15%所以m2=3/17m1所以f1=m1M2/(m1M2+m2M1)=0.886=0.93所以起始组成为F1=0.93F2=0.072、对于甲基丙烯酸甲酯—苯乙烯r1=0.46r2=0.52M1=100M2=104同上f1=m1M1/(m1M2+m2M1)W2=m2/(m1+m2)=15%所以m2=3/17m1f1=0.855=0.733所以起始组成为F1=0.773F2=0.2272、甲基丙烯酸甲酯（M1）浓度=5mol/L，5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度=1mol/L，竞聚率：r1=0.40，r2=0.69；a、计算聚合共聚物起始组成（以摩尔分数计），b、求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比。解：甲基丙烯酸甲酯（M1）浓度为5mol/L，5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度为1mol/L，所以即起始共聚物中，甲基丙烯酸甲酯的摩尔含量为72.5%。因为，r11，r21，此共聚体系为有恒比共聚点的非理想共聚，在恒比共聚点上配料时，所得的共聚物组成与单体组成相同，有所以，两单体摩尔配比为：3、氯乙烯（r1=1.67）与醋酸乙烯酯（r2=0.23）共聚，希望获得初始共聚物瞬时组成和85%转化率时共聚物平均组成为5%（摩尔分数）醋酸乙烯酯，分别求两单体的初始配比。解：（1）当共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%时，将带入下式：,两单体的初始配比为（2）85%转化率时共聚物平均组成为5%（摩尔分数）醋酸乙烯酯,则①②解得：两单体的初始配比为＝15.14、两单体竞聚率为r1=0.9，r2=0.083，摩尔配比=50：50，对下列关系进行计算和作图：a、残余单体组成和转化率；b、瞬时共聚物组成与转化率；c、平均共聚物组成与转化率；d、共聚物组成分布解：a、残余单体组成和转化率：,,C-f1的关系图见图4-16。b、瞬时共聚物组成与转化率：c、平均共聚物组成与转化率：d、共聚物组成分布如下表Cf1F1000.50.8390.10.3860.5760.7730.20.4790.5880.4630.40.5870.6160.2850.450.6120.6250.1320.480.6270.6320.0690.490.6320.6340.0360.4950.6340.6360.0070.4990.6360.637图4-8C-f1-F-关系曲线图9.由Q、e值计算苯乙烯-丁二烯和苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的竞聚率。解：（1）苯乙烯-丁二烯体系（苯乙烯作为基准）（2）苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯体系