逐步聚合习题参考答案
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第二章缩聚与逐步聚合反应-习题参考答案
1名词解释：逐步聚合；缩合聚合；官能团等活性；线型缩聚；体型缩聚；凝胶点；转化
率；反应程度。
答：
逐步聚合一一单体转变成高分子是逐步进行的，即单体官能团间相互反应而逐步增长。
缩合聚合一一由带有两个或两个以上官能团的单体之间连续、重复进行的缩合反应。
官能团等活性一一在一定聚合度范围内，官能团活性与聚合物分子量大小无关。
线型缩聚——参加反应的单体都含有两个官能团，
反应中形成的大分子向两个方向增长，
得
到线型缩聚物的一类反应。
体型缩聚一一参加反应的单体中至少有一种单体含有两个以上的官能团，
且体系平均官能度
大于2,反应中大分子向三个方向增长，得到体型结构的聚合物的这类反应。
凝胶点一一开始出现凝胶瞬间的临界反应程度。
转化率一一参加反应的单体量占起始单体量的分数 反应程度一一参与反应的基团数占起始基团的分数。
3.由己二元酸和己二胺等摩尔合成尼龙一 6,6。
已知聚合反应的平衡常数 K=432，如果要合
成聚合度在200的缩聚物，计算反应体系中的水含量应控制为多少？ 解:
4•计算等摩尔的对苯二甲酸与乙二醇反应体系， 在下列反应程度时的平均聚合度和分子量。
0.500, 0.800, 0.900, 0.950, 0.995。
解：
1 一
等物质量条件下，有 X
，聚苯二甲酸乙二醇酯结构单元的分子量： M 0=192。
1 P
1 X n
, M n M o X n ,因此各反应程度时的平均聚合度和分子量见下表：
X n
将 X n =200, K=432代入此式可得:
n
w
答：反应体系中的水含量应控制为
K 432
X n 2
2002
0.0108 mol/L.
0.0108
1 P
0.500 0.800 0.900 0.950 0.995
一
1
2
5
10
20
200
X n
1 P
M n
M o X n
384 960 1920 3840 38400
7•氨基己酸进行缩聚反应时，如在体系中加入 0.2mol%的醋酸，求当反应程度 P 分别达到
0.950, 0.980, 0.990时的平均聚合度和平均分子量。
解：方法1：
方法2:
r
Na Na
=U ・ 996
2Nc P=0.95, Xn 20 P=0.98, Xn
46
P=0.99, Xn 83 &用Carothers 法计算下列聚合反应的凝胶点：
（1）邻苯二甲酸酐+甘油，摩尔比3:2。
当 p=0.950
时，
X n
2
2
20
2 pf 2 1.998 0.950
M n
M o
X n
20 107 2140
2
2
当 p=0.980
X n
48
2 Pf 2 1.998 0.980
M n
M o
X n
48 107 5136
2
2
当 p=0.990
X n
91
2 Pf 2 1.998 0.990
M n
M o
X n 91
107 9379
N b
N a N'b 2 1 2 1.998
1 1 0.00
2 2f a N a Xn
1 r 1 r 2rp
(2) 邻苯二甲酸酐+甘油，摩尔比3.00:1.95。
(3) 邻苯二甲酸酐+甘油+乙二元醇，摩尔比 3.00:1.95:0.002。
2 3 3 2
2.4
3 2
因为f >2，所以该体系可以发生交联。
2 2 0.833
f 2.4
9•举例说明形成线型缩聚聚合物的条件。
答:
a-R-a , b-R-b 体系或者a-R-b 体系形成线型缩聚物。
例如己二酸与己二胺缩聚成聚酰胺 -66 （尼龙-66）
10.举例说明如何形成体型聚合物，归纳说明产生凝胶的条件
答:
2-3、2-4、或3-3官能度体系形成体型缩聚物。
例如邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇的
解:
(1)两官能团等当量时,
f b N b f a N a
""N ! b
凝胶点:
P c （2） 3 2 1.95
邻苯二甲酸酐过量，两官能团等不当量。
2 Na N b
f b N b 2 3
「
95
2.36
3 1.95
因为f >2， 所以该体系可以发生交联。
凝胶点:
p c -
- 0.846 f 2.36
(3)多组分体系，在体系中加入少量乙二醇:
2 （f a N a f c NJ N a N b N c
2
（「
95 3 2
°.
002
）2.364
3 1.95 0.002
因为f >2，所以该体系可以发生交联。
凝胶点：
P c
2
-
0.846
f 2.36
反应。
产生凝胶条件：有多官能团单体存在，且体系平均官能度大于2,聚合过程中发生分子链间的交联现象。
11.为什么缩聚高分子产物的分子量一般都不大，在实践中通过哪些手段可提高缩聚产物的
分子量。
答：
（1 ）受反应平衡常数K及体系中残留小分子的影响；受单体纯度的影响；两官能团等
物质量的影响；体系中单官能团小分子影响；反应程度的影响。
（2）提高分子量的措施：提高体系的反应程度；及时排除小分子副产物；控制原料摩尔比，使两官能团等物质量；提高单体的纯度。