高分子答案

内容发布更新时间 : 2024/12/23 5:27:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

么还能生成长链聚合物分子? 解:因为Rp?kp?M??M??

2Rt?2kt?M??

虽然链终止常数比链增长常数大,但是[M]比[M·]大6-9个数量级,所以RP >>Rt 所以还是能生成长链聚合物。

10.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?

解:电子效应和位阻效应均有利于头尾键接。又因为链自由基是平面结构,在平面上下的几率各为50%,因而d- 和l- 构型链节的形成和排布是无规的。

11.已知在苯乙烯单体中加入少量乙醇进行聚合时,所得聚苯乙烯的分子量比一般本体聚合要低。但当乙醇量增加到一定程度后,所得到的聚苯乙烯的分子量要比相应条件下本体聚合所得的要高,试解释之。

解:加少量乙醇时,聚合反应还是均相的,乙醇的链转移作用会使其分子量下降。当乙醇量增加到一定比例后,聚合反应是在不良溶剂或非溶剂中进行,出现明显的自动加速现象,从而造成产物的分子量反比本体聚合的高。

15.单体(如苯乙烯)在储存和运输过程中,常需加入阻聚剂。聚合前用何法除去阻聚剂?若取混有阻聚剂的单体聚合,将会发生什么后果。

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解:苯乙烯在储存和运输过程中,为防止其聚合,常加入对苯二酚作阻聚剂。聚合前需先用稀NaOH洗涤,随后再用水洗至中性,干燥后减压蒸馏提纯,否则将出现不聚或有明显地诱导期。

21.典型乳液聚合的特点是持续反应速度快,反应产物分子量高。在大多数本体聚合中常会出现反应速度变快分子量增大的现象。试分析造成上述现象的原因并比较其异同。

解:典型乳液聚合反应中,聚合是在乳胶粒中进行。平均每个乳胶粒中只有一个活性链增长,若再扩散进入一个自由基就会终止。由于链自由基浓度受乳化剂的保护因而双基终止的几率小,链自由基的寿命长,链自由基的浓度比一般自由基聚合要高的多,因此反应速度快,产物分子量高。

在本体聚合达一定转化率后,由于体系粘度增大或聚合物不溶等因素,使链反应受阻,而链引发和链增长几乎不受影响,此时稳态被破坏,活性链浓度增大,活性链寿命延长,结果导致反应速度加快,产物分子量增大。

在这两种情况下,聚合体系中活性链浓度比一般自由基聚合要大,活性链寿命也比一般自由基聚合时要长。这是他们的相似之处。在乳液聚合中,通过改变乳化剂用量和引发剂用量,可以控制体系中链自由基的浓度和寿命。这种反应的高速度和产物的高分子量是持续和稳定的。而在本体聚合中,自动加速是由于体系物理状态不断变化造成的,在可控性等方面均不同于乳液聚合。

22.有下列催化剂和单体:

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催化剂:(1)(C6H5CO2)2、(2)(CH3)3COOH+Fe2+、(3)Na+萘、(4)H2SO4、(5)BF3+H2O、(6)n-C4H9Li

单体:(1)CH2=CHC6H5、(2)CH2=C(CN)2、(3)CH2=C(CH3)2、(4)CH2=CH—O—C4H9、(5)CH2=CHCl、(6)CH2=C(CH3)COOCH3

a.写出各催化剂的链引发方程式;

b.每种引发剂各可引发哪些单体?为什么? c.在这些聚合反应中对溶剂和温度有何要求? 答: a.

(1)

COOOOC2OCOOCO+ CO2

(2)

CH3H3CCOOH+ Fe2+CH3

CH3H3CCOCH3+OH-+ Fe3+(3)

Na苯乙烯+H2CCHNaNa +H2CCHNa2NaHCCH2CH2CHNa引发聚合 15

(4)

H2SO4 +H2CCCH3CH3CH3H3CC(HSO4)CH3

(5)

BF3 + H2O(6)

BuLi +H2CCHXH(BF3OH)

BuCH2CHLiX引发聚合

b. 引发剂 (1)、(2)能引发自由基聚合所以能引发单体(1)、(5)、(6),只有这三个单体能自由基聚合。

引发剂(3)、(6)能引发阴离子聚合,所以能引发(1)、(2)、(6)三个单体的阴离子聚合。

引发剂(4)、(5)能引发阳离子聚合,所以能引发(1)、(3)、(4)三个单体的阳离子聚合。

c. 自由基聚合对溶剂和温度无要求,而离子聚合与溶剂的极性有关,反应温度很低。

23.有一正在进行聚合反应的苯乙烯聚合体系,请用最直观、方便的实验方法判断该体系是自由基、阳离子还是阴离子聚合类型。

解:有自动加速效应的为自由基聚合。空气中的杂质或水等能终止聚合的为离子聚合。有颜色为阴离子聚合。

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