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1、自由基共聚課后習(xí)題1.P170:根據(jù)大分子微觀結(jié)構(gòu),共聚物可分為:無規(guī)、交替、嵌短、接枝共聚物四種。2.P172-175:3.r1=r2=1r1=r2=0r1>0,r2=0r1r2=14.115.r10.050.01020.5r20.05000.52F10.5≈0.51/20.670.33示意圖:6.7.注意:課后習(xí)題中為方便計算,r1改為2.0。所用公式:;;;因轉(zhuǎn)化率大與10%,只能用積分公式計算式中;;;又因C%=50%,f10=0.5,f20=0.511所以:得f1=(因為小于1,所以舍掉f1=)8.由于在共聚反應(yīng)中,兩單體的共聚活性不同,其消耗程度就不一致,故體系物料配比就不斷改變,
2、所得共聚物的組成前后不均一。所以要獲得組成均一的共聚物,主要控制方法有:9.r1=0.02<1,r2=0.3<1,r1r2=0.006,所以為有恒比點的理想共聚。恒比點處:=而初始投料比f10=初始投料比在恒比點附近,因此用這種比例一次投料時,在高轉(zhuǎn)化率下停止反應(yīng)時,可得到均一性較好的共聚物。又如下例:1110.(1)L/(mol.s)L/(mol.s)(2)1/r1為甲基丙烯酸甲酯單體的相對活性:1/r1=1.92,1/r2為苯乙烯單體的相對活性:1/r2=2.17,說明苯乙烯單體活性較甲基丙烯酸甲酯單體活性大,因為自由基活性與單體活性相反,所以甲基丙烯酸甲酯自由基活性較苯乙烯自由基活性大。
3、(3)0.52,0.46,都小于1,11也小于1,所以為有恒比點的理想共聚。恒比點處:0.53(4)要制備組成均一的共聚物,可以采取下列方法:按恒比點配料,使配料,組成就會恒定不變;在恒比點附近配料,控制低轉(zhuǎn)化率;或按一定的配料比進行,期間補加活性單體。11.查表代入數(shù)據(jù)計算即可12.答案如下23:11111111課堂習(xí)題1.已知單體1(M1)和單體2(M2)的Q1=2.39,e1=-1.05,Q2=0.60,e2=1.20,比較兩單體的共軛效應(yīng)是M1大于M2。從電子效應(yīng)看,M1是具有推電子取代基的單體,M2是具有吸電子取代基的單體。比較兩單體的活性M1大于M2。當(dāng)兩單體均聚時的kp是M2大于
4、M1。2.兩對單體可以共聚的是(B)。A.Q和e值相近;B.Q值相近而e值相差大;C.Q值和e值均相差大;D.Q值相差大而e值相近3.一對單體共聚時,r1=0.5,r2=0.8,其共聚行為是?①理想共聚;②交替共聚③恒比點共聚。4.競聚率是指均聚增長速率常數(shù)與共聚增長速率常數(shù)之比,它的大小取決于共聚單體的結(jié)構(gòu),即由共扼效應(yīng)、極性效應(yīng)、位阻效應(yīng)三個因素決定。5.苯乙烯和丁二烯容易進行理想共聚,這是因為它們的Q、e值相近。6.苯乙烯和丙烯腈在60℃下進行共聚,r1=0.40,r2=0.04,其共聚合行為是非理想恒比共聚,在按照恒比點組成配比情況下,共聚物組成與轉(zhuǎn)化率無關(guān),此時的組成為:。7.丙烯腈
5、和偏二氯乙烯在60℃下共聚,r1=0.91,r2=0.37,聚合過程中隨轉(zhuǎn)化率的提高,F(xiàn)1和f1將隨之不斷減少。(√)8.典型的乳液聚合,配方中使用的乳化劑用量要大于其臨界膠束濃度。(√)9.丙烯酸a-二茂鐵乙酯(FEA)和丙烯酸二茂鐵甲酯(FMA)分別與苯乙烯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯共聚,竟聚率如下:M1M2r1r2FEASt0.411.06FEAMA0.760.69FEAVAc3.40.074FMASt0.022.3FMAMA0.144.4FMAVAc1.40.4611(1)比較FEA和FMA單體的活性大小以及FEA和FMA自由基活性中心的活性大小。(2)預(yù)測FEA和FMA在均聚時誰有較高的
6、Kp,并解釋之。(3)列出苯乙烯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯與FEA增長中心的活性遞增順序。這一活性增加次序和它對FMA增長中心的活性增加次序是否相同。(4)上述共聚數(shù)據(jù)表征上述共聚反應(yīng)是自由基、陽離子還是陰離子共聚,并解釋之。(5)列出苯乙烯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯活性中心與FEA單體的反應(yīng)活性次序。解:(1)對苯乙烯自由基活性中心,F(xiàn)EA和FMA單體相對活性分別為1/1.06和1/2.3。對丙烯酸甲酯自由基活性中心,F(xiàn)EA和FMA單體相對活性分別為1/0.69和1/4.4,對醋酸乙烯自由基活性中心,F(xiàn)EA和FMA單體相對活性分別為1/0.074和1/0.46,可見,F(xiàn)EA單體的活性比FMA單體的活
7、性大,因此,F(xiàn)MA自由基活性中心的活性比FEA自由基活性中心的活性大。(2)均聚反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)的大小與單體和自由基活性中心的活性都有關(guān)系,一般講,自由基活性中心的影響要更大些,所以FMA在均聚時可能有較高的Kp,但由題中所給條件無法做出確切判斷。(3)St、MA和VAc三單體與FEA活性中心的相對反應(yīng)活性為1/0.41:1/0.76:1/3.4。因此三單體與FEA活性中心的活性次序為St>MA