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高分子化学(第四版)习题参考答案Chap.4


2、甲基丙烯酸甲酯(M1)浓度 、甲基丙烯酸甲酯( 浓度=5mol/L,5-乙基 乙烯基吡啶浓度 乙基-2-乙烯基吡啶浓度 , 乙基 乙烯基吡啶浓度=1mol/L,竞聚率: ,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) 、求共聚物组成与单体 ,b、 , ; 、计算聚合共聚物起始组成(以摩尔分数计) , 组成相同时两单体摩尔配比。 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

5 1 f10 = , f 20 = 6 6

F10 =

r1 ( f10 ) + 2 f10 f 20 + r2 ( f 20 )
2

r1 ( f10 ) + f10 f 20
2

2

= 0.725

即起始共聚物中,甲基丙烯酸甲酯的摩尔含量为 72.5%。 因为, 1<1, 2<1, r r 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 F1 = f1 =

1 ? r2 = 0.34 2 ? r1 ? r2

所以,两单体摩尔配比为:

[ M 1 ]0 [ M 2 ]0

=

f1 0.34 17 = = f 2 0.66 33

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 、氯乙烯( )与醋酸乙烯酯( )共聚, 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。 转化率时共聚物平均组成为 (摩尔分数)醋酸乙烯酯,分别求两单体的初始配比。 (1)当共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为 5%时,将 解:

F10 = 95%, F20 = 5% 带入下式:

F10 =

r1 ( f

r1 ( f10 ) + f10 f 20
2

0 2 1

)

+ 2 f f + r2 ( f
0 0 1 2

0 2 2

)

,

f10 = 0.92

两单体的初始配比为

[ M 1 ]0 [ M 2 ]0

=

f1 0.92 = = 11.5 f 2 0.08

(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 F2 = 0.05 F1 = 0.95

f10 ? (1 ? C ) f1 C = 85%, F1 = C
f10 ? 0.15 f1 = 0.8075 ①

? 1 ? f10 ? F1 = 0.605 f1 + 0.395, C = 1 ? ? ? ? 1 ? f1 ? ? 1 ? f10 ? ? ? ? 1 ? f1 ?
2.53

2.53

= 0.15 ②

解得: f1 = 0.868, f10 = 0.938 两单体的初始配比为

[ M1 ]0 [ M 2 ]0

=

f1 0.938 469 = = =15.1 f 2 0.062 31

摩尔配比=50: ,对下列关系进行计算和作图: 对下列关系进行计算和作图: 4、 、两单体竞聚率为 r1=0.9, 2=0.083, ,r ,摩尔配比 :50, a、 、 残余单体组成和转化率; b、 瞬时共聚物组成与转化率; 、 平均共聚物组成与转化率; 残余单体组成和转化率; 、 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。 、共聚物组成分布。 解:a、残余单体组成和转化率:

r1 = 0.9 , r2 = 0.083 f 10 = f 20 = 0.5

α=

r2 r = 0.0905, β = 1 = 9 1 ? r2 1 ? r1

,

γ=

1 ? r1r2 1 ? r2 = 10.0905, δ = = 0.902 2 ? r1 ? r2 (1 ? r1 )(1 ? r2 )
α β γ
0.09

? f1 ? ? f 2 ? ? f10 ? δ ? ? f1 ? C = 1? ? 0 ? ? 0 ? ? ? = 1? ? ? ? 0.5 ? ? f1 ? ? f 2 ? ? f1 ? δ ?
C-f1 的关系图见图 4-16。 b、瞬时共聚物组成与转化率:

?1 ? f1 ? ? 0.5 ? 0.9 ? ? 0.5 ? ? f ? 0.9 ? ? ? ? 1 ?
9

10

F1 =

r1 f 12 + f 1 f 2 0.9 f12 + f1 (1 ? f1 ) = r1 f 12 + 2 f1 f 2 + r2 f 22 0.9 f 12 + 2 f1 (1 ? f 1 ) + 0.083(1 ? f1 ) 2

c、平均共聚物组成与转化率:

F1 =

f10 ? (1 ? C ) f 1 0.5 ? (1 ? C ) f1 = C C

d、共聚物组成分布如下表

C
1 0.839

f1
0 0.1

F
0 0.386

F
0.5 0.576

0.773 0.463 0.285 0.132 0.069 0.036 0.007

0.2 0.4 0.45 0.48 0.49 0.495 0.499

0.479 0.587 0.612 0.627 0.632 0.634 0.636

0.588 0.616 0.625 0.632 0.634 0.636 0.637

图 4-8 C-f1-F- F 关系曲线图


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