郑州大学高分子计算与解答

计算题

1.在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反应釜中加入0.2mol n-BuLi和20kg苯乙烯。当单体聚合了一半时，向体系中加入1.8g H2O，然后继续反应。假如用水终止的和继续增长的聚苯乙烯的分子量分布指数均是1，试计算

（1）水终止的聚合物的数均分子量；

（2）单体完全聚合后体系中全部聚合物的数均分子量； （3）最后所得聚合物的分子量分布指数。

2. 有下列所示三成分组成的混合体系。 成分1：重量分数=0.5，分子量=l×104 成分2：重量分数=0.4，分子量=1 ×105。 成分3：重量分数=0.1，分子量=1×106

求：这个混合体系的数均分子量和重均分子量及分子量分布宽度指数。

3.某一耐热性芳族聚酰胺其数均相对分子质量为24116。聚合物经水解后，得39.31%(质量百分数)?对苯二胺，59.81%(质量百分数)?对苯二甲酸，0.88%苯甲酸(质量百分数)。

试写出聚合物结构式和其水解反应式？计算聚合物的数均相对分子质量？

4.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？

5.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？

6．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

7.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。

以及

= 200时的p。

8.要求制备数均分子量为16000的聚酰胺66，若转化率为99.5%时： （1）己二酸和己二胺的配比是多少？产物端基是什么？

（2）如果是等摩尔的己二酸和己二胺进行聚合反应，当反应程度为99.5%时，聚合物的数均聚合度是多少？

9.由1mol丁二醇和1mol己二酸合成数均分子量为5000的聚酯， （1）两基团数完全相等，忽略端基对数均分子量的影响，求终止缩聚的反应程度P；

（2）假定原始混合物中羟基的总浓度为2mol，其中1.0％为醋酸，无其它因素影响两基团数比，求获得同一数均聚合度时所需的反应程度。

10.某一耐热性芳族聚酰胺数均分子量为24990，聚合物经水解后，得38.91％wt对苯二胺，59.81％对苯二甲酸，0.88％苯甲酸。试写出分子式，计算聚合度和反应程度。

11.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。

12.将邻苯二甲酸酐、季戊四醇、乙二醇一摩尔比为2.00：0.99：0.01进行缩聚，

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。

13.欲将1000g环氧树脂（环氧值为0.2）用等物质量的乙二胺固化，试计算固化剂用量。并求此凝胶反应的凝胶点。

14.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

15.邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油或季戊四醇缩聚，试求 （1）平均聚合度； （2）按Carothers法求凝胶点； （3）按统计法求凝胶点。

16.假设由邻苯二甲酸酐，苯三酸和甘油组成的聚合体系中，三种单体的摩尔比分别为第一种是3：1：3，第二种是1：1：2.请用Carothers法分别预测两种聚合体系的凝胶点；请再用Flory法分别预测聚合体系的凝胶点

17.邻苯二甲酸和甘油的物质的量之比为3：1.97，试用Carothers法和Flory统计法计算凝胶点。

18.分别用Carothers法和Flory法计算下列混合物的凝胶点。邻苯二甲酸、甘

油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002。（10分）

19.邻苯二甲酸酐和甘油摩尔比为1.50︰0.98,试分别用Carothers方程和Flory统计公式计算下列混合物的凝胶点

20.用甲苯二异氰酸酯，乙二醇，丙三醇为原料，若按物质的量配比3.5：1.5：2进行逐步聚合反应时，试判断当反应程度P=0.84时，分别用Crothers法和Flory法计算它们是否会出现凝胶？若未出现凝胶，计算产物的数均聚合度。

21.计算下列混合物的凝胶点。

（1）邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50:0.98

（2）邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002

22．试计算丁二烯在27℃、77℃、127℃时的平衡单体浓度。已知丁二烯的 -ΔH0＝73kJ／mol，ΔS0＝89J/mol·K

23.在一溶液聚合体系中，某单体浓度c(M)=0.2mol/L，某过氧化物引发剂浓度

。

c(I)=4.0×10-3mol/L，60℃进行自由基聚合。已知kp=1.45×102L/mol·s，kt=7.0×107 L/mol·s，f=1，引发剂半衰期⑴ (6分)求初期聚合速率

？

44h。

⑵ (4分)初期动力学链长?

⑶ (4分)当转化率达50%时所需的时间?

24.单体溶液浓度c(M)=0.2mol/L，过氧化物引发剂浓度c(I)=4.0×10-3mol/L，在60℃下加热聚合。如引发剂 25.为

25.2.0 mol/L苯乙烯的二氯乙烷溶液，于25℃时在4.0×10-4 mol/L硫酸存在下聚合，计算开始时的聚合度。假如单体溶液中含有浓度为8.0×10-5 mol/L的异丙苯，那么聚苯乙烯的聚合度是多少？为便于计算，可利用下列数据。

参数： 数值 kp [L/(mol·S)] 7.6 kt1(s-1)自发终止 4.9×10-2 kt2(s-1)与反离子结合终止 6.7×10-3 ktr,M(L/mol·s) 1.2×10-1 Cs(25℃，在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂) 4.5×10-2

=44h，引发剂效率f=0.8，kp=145L/mol·s，kt=7.0×107 L/mol·s，欲达到50%

转化率，需多长时间？

26.某单体于一定温度下，用过氧化物作引发剂，进行溶液聚合反应，已知单体浓度为1.0M，一些动力学参数为f kd=2×10-9s-1，kp/kt1/2=0.0335(L·mol·s)1/2。若聚合中不存在任何链转移反应，引发反应速率与单体浓度无关，且链终止方式以偶合反应为主时，试计算：（11分）

（1）要求起始聚合速率(Rp)0>1.4×10-7mol/L·s，产物的动力学链长ν>3500时，采用引发剂的浓度应是多少？

（2）当仍维持（1）的(Rp)0，而ν>4100时，引发剂浓度应是多少？

27. 以BPO为引发剂，60゜C 下苯乙烯在苯中聚合，已知苯乙烯的浓度为400mol/L，BPO浓度为5×10-4mol/L，Kp=176L/（mol-s），Kd=3.24×10-6Lmol/s，Kt=3.58×107L/(mol.s);f=0.70求(1)引发速率和聚合反应速率；（2）动力学链长。

28.以硫酸为引发剂，使苯乙烯在惰性溶剂中聚合。若自发链终止速率

= 7.6L/mol·s，

常数反映体系

=4.9×10-2s-1，向单体链转移的速率常数=1.2×10-1L/mol·s，

中的单体浓度为200g/L。计算聚合初期聚苯乙烯的分子量。

29.100毫升无阻聚物存在的甲基丙烯酸甲酯中，加入0.0242克过氧化二苯甲酰，并在60℃下聚合。反应1.5小时后得到聚合物3克，用渗透压法测得其分子量为831500（已知60℃下BPO的半衰期为48小时，引发效率为0.81, Cl为0.02 , CM为0.1×104 ，甲基丙烯酸甲醋的密度为0 .930g/ /ml ）。试求

( 1 )甲基丙烯酸甲酯在60 ℃ 下的kp2／kt值; ( 2 )在该温度下歧化终止和偶合终止所占的比例。

30.苯乙烯溶液浓度0.20 mol*L-1, 过氧类引发剂浓度为4.0?10-3mol*L-1, 在60℃下聚合，如引发剂半衰期44h, 引发剂效率f=0.80，kp=145 L*(mol*s)-1，kt=7.0?107 L*(mol*s)-1, 欲达到50%转化率，需多长时间？

31.醋酸乙烯在60°C下，以AIBN为引发剂进行本体聚合，其动力学数据如下:

Kd=1.1610S，Kp=3700升mol?S，Kt=7.410升mol?S,【M】=10.86molL，

【I】=0.20610-8molL，CM=1.9110-4，偶合终止占双基终止的90%，试求出聚醋酸乙烯的数均聚合度。（f按1计算）

32.以BPO为引发剂，60℃时引发苯乙烯聚合，已知苯乙烯0.887g/cm3，引发剂用量为单体量的0.108％，引发剂效率为f=0.8,产物聚合度为2800，聚合速率为0.282*10-3mol/L在体系中自由基寿命г=0.86秒，试求欲达到50％转化率时，需要多少时间？

33.25℃在THF中，用n—C4H9Li作为引发剂引发丙烯腈聚合，已知单体浓度0.95mol/L，引发剂浓度为0.005mol/L,总体积为1L。

1) 若反应到3/4时用36mg水终止，求水终止的聚合物的平均分子量 2) 若聚合5s时，单体浓度为6.28×10-3mol/L,求10s时聚合速率和聚合度

34、2.0 mol/L苯乙烯的二氯乙烷溶液，于25℃时在4.0×10-4 mol/L硫酸存在下聚合，计算开始时的聚合度。假如单体溶液中含有浓度为8.0×10-5 mol/L

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