计算题 1.通过碱滴定法和红外光谱法,同时测得21.3g聚已二酰已二胺试样中含有250103mol羧基。根据这 数据,计算得数均分子量为8520。计算时需作什么假定?如何通过实验来确定的可靠性?如该假定不可靠, 怎样由实验来测定正确的值? 台,∑m=213g 2.5*10-3 =8520,∑N=25*103 上述计算时需假设:聚己二酰己二胺由二元胺和二元酸反应制得,每个大分子链平均只含一个羧基,且羧基 数和胺基数相等 可以通过测定大分子链端基的COOH和NH2摩尔数以及大分子的摩尔数来验证假设的可靠性,如果大分子 的摩尔数等于COOH和NH2的一半时,就可假定此假设的可靠性 用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量,得到大分子的摩尔数 碱滴定法测得羧基基团数、红外光谱法测得羟基基团数 2.羟基酸HO(CH2)-COOH进行线形缩聚,测得产物的质均分子量为18,400gmo,试计算:a.羧基已 经醌化的百分比b.数均囊合度c.结构单元数xn 解:已知M=18400,M0=100 根据X 和X 得:p=0.989,故已酯化羧基百分数为989% =1+P,Mn=9251 x.=Mn=9251 92.51 o100 M 3.等摩尔已二胺和已二酸进行缩聚,反应程度p为0.500、0.800、0.900、0.950、0.980、0.990、0.995,试 求数均聚合度"、DP和数均分子量",并作"→p关系图 0.5000.8000.9000.9500.9700.9800.9900.995 33.3 100 200 DP=X,/2 1665 Mn=113:Xn=182445831148 3781 668 l131822618 8.等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚,平衡常数K4,求最终X。另在排除副产 物水的条件下缩聚,欲得Xn=100,问体系中残留水分有多少? K+1=3 P
计算题 1. 通过碱滴定法和红外光谱法，同时测得 21.3 g 聚己二酰己二胺试样中含有 2.5010-3mol羧基。 根据这一 数据，计算得数均分子量为 8520。计算时需作什么假定？如何通过实验来确定的可靠性？如该假定不可靠， 怎样由实验来测定正确的值？ 解： = i i n N m M ， mi = 21.3g ， 8520 2.5*10 21.3 3 = = M n − ， 3 Ni = 2.5*10 上述计算时需假设：聚己二酰己二胺由二元胺和二元酸反应制得，每个大分子链平均只含一个羧基，且羧基 数和胺基数相等。 可以通过测定大分子链端基的 COOH 和 NH2 摩尔数以及大分子的摩尔数来验证假设的可靠性，如果大分子 的摩尔数等于 COOH 和 NH2的一半时，就可假定此假设的可靠性。 用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量，得到大分子的摩尔数。 碱滴定法测得羧基基团数、红外光谱法测得羟基基团数 2. 羟基酸 HO-(CH2)4-COOH 进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为 18,400 g/mol-1，试计算：a. 羧基已 经醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数 X n 解：已知 Mw =18400,M0 =100 根据 p p X M M X w w w − + = = 1 1 0 和 得：p=0.989，故已酯化羧基百分数为 98.9%。 =1+ , n = 9251 n w P M M M 92.51 100 9251 0 = = = M M X n n 3. 等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚，反应程度 p 为 0.500、0.800、0.900、0.950、0.980、0.990、0.995，试 求数均聚合度 X n 、DP 和数均分子量 M n ，并作 X n －p 关系图。 解： p 0.500 0.800 0.900 0.950 0.970 0.980 0.990 0.995 p Xn − = 1 1 2 5 10 20 33.3 50 100 200 DP=Xn/2 1 2.5 5 10 16.65 25 50 100 Mn=113；Xn=18 244 583 1148 2278 3781 5668 11318 22618 8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在 280℃下封管内进行缩聚，平衡常数 K=4，求最终 Xn 。另在排除副产 物水的条件下缩聚，欲得 Xn =100 ，问体系中残留水分有多少？ 解： 1 3 1 1 = + = − = K p Xn
pv pn, n.=4*10-4mol/L 9.等尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0999时聚酯的聚合度多少? 解:假设二元醇与二元酸的摩尔数各为lmol,则醋酸的摩尔数为0015 mol. n=2mol,Nb=2mol N=0.015mol r=N.+2N=2+2+0015=0985 当p=0.995时, 1+0.985 X 7988 1+r-2mp1+0985-2*0.985*0.95 当p=0.999时, 1+0.985 X 11698 2rp1+0.985-2*0.985*0.999 10.尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分子量,如果要求分子量为20000问1010盐的酸值应 该是多少?(以 mg Koh计) 解:尼龙1010重复单元的分子量为338,则其结构单元的平均分子量M=169 x.=2000 =118.34 169 假设反应程度p=1 1+r 1+r-2pl-r3=0.983 尼龙1010盐的结构为:NH3(CH2)NH3OOC(CH2)COO,分子量为374 由于癸二酸过量,假设Na(癸二胺)=1,Nb(癸二酸)=1.00.983=1.0173,则 酸值≈(N-N)*M(KOH)*2(10173-1)*<(518 meKoN/91010盐) N。*M1o10 374 11.已内酰胺在封管内进行开环聚合。按1mo己内酰胺计,加有水0.0205mol、醋酸0.0205mol,测得产物 的端羧基为19.8mmol,端氨基23mmol从端基数据,计算数均分子量。 解:NH(CH2)CO+H2O—HOCO(CH2)sNHH 0.0205-0.0023 NH(CH2)sCO +CH3COOH- HO-CO(CH2) sNH-COCH3
n mol L n K pn K p X w w w n 4 *10 / 100 1 1 −4 = = = − = 9. 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？ 解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为 1mol，则醋酸的摩尔数为 0.015mol。Na=2mol，Nb=2mol， 0.015 ' Nb = mol 0.985 2 2*0.015 2 2 , = + = + = b b a N N N r 当 p=0.995 时， 79.88 1 0.985 2*0.985*0.995 1 0.985 1 2 1 = + − + = + − + = r rp r Xn 当 p=0.999 时， 116.98 1 0.985 2*0.985*0.999 1 0.985 1 2 1 = + − + = + − + = r rp r Xn 10. 尼龙 1010 是根据 1010 盐中过量的癸二酸来控制分子量，如果要求分子量为 20000，问 1010 盐的酸值应 该是多少？（以 mg KOH/g 计） 解：尼龙 1010 重复单元的分子量为 338，则其结构单元的平均分子量 M=169 118.34 169 20000 X n = = 假设反应程度 p=1， , 0.983 1 1 1 2 1 = − + = + − + = r r r r rp r Xn 尼龙 1010 盐的结构为：NH3 +（CH2）NH3OOC（CH2）8COO-，分子量为 374。 由于癸二酸过量，假设 Na（癸二胺）=1，Nb（癸二酸）=1.0/0.983=1.0173，则 酸值 5.18( / 1010 ) 374 (1.0173 1)*56*2 * ( )* ( )*2 1010 mgKOH g 盐 N M N N M KOH a b a = − = − = 11. 己内酰胺在封管内进行开环聚合。按 1 mol 己内酰胺计，加有水 0.0205mol、醋酸 0.0205mol，测得产物 的端羧基为 19.8 mmol，端氨基 2.3mmol。从端基数据，计算数均分子量。 解：NH(CH2)5CO +H2O————HO-CO（CH2）5NH-H └-------┘ 0.0205-0.0023 0.0023 NH(CH2)5CO +CH3COOH————HO-CO（CH2）5NH-COCH3
0.0205-0.0175 0.0198-0.002 M=113 1≈、m1*113+17*00198+1*0003+43*017557622 n 0.0198 13.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 3*2+2*3 1)甘油:f 3+2 2)季戊四醇:f= =267 2+1 b、 Carothers法: 1)甘油:P =0833 2.4 2)季戊四醇:P= =0.749 2.67 c、 Flory统计法 1)甘油:P= [r+mp(-2)2=0703,=1,=1 2)季戊四醇:P 0.577,r=1,p=1 [r+rp(f-2) 16.AA、BB、A3混合体系进行缩聚,NA=NB-3.0,A3中A基团数占混合物中A总数(p)的10%,试求 p=0970时的以及F=200时的p 解:NA0=NB0=3.0,A3中A基团数占混合物中A总数(p)的10%,则A3中A基团数为0.3mol,A3的分 子数为0.1mol NA2=1. 35mol: NA=0. Imol: NB2=1.5mol N+NafB+Ncfc 3+3 =2034 N,+N。+N 2 当p=0.970时 0.97*2034
└-------┘ 0.0205-0.0175 0.0198-0.0023 M=113 5762.2 0.0198 1*113 17*0.0198 1*0.0023 43*0.0175 = + + + = = i n n m M 13. 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 解：a、平均官能度： 1）甘油： 2.4 3 2 3* 2 2 *3 = + + f = 2）季戊四醇： 2.67 2 1 2* 2 4*1 = + + f = b、 Carothers 法： 1）甘油： 0.833 2.4 2 2 = = = f pc 2）季戊四醇： 0.749 2.67 2 2 = = = f pc c、Flory 统计法： 1）甘油： 0.703, 1, 1 [ ( 2) 1 1/ 2 = = = + − = r r r f pc 2）季戊四醇： 0.577, 1, 1 [ ( 2) 1 1/ 2 = = = + − = r r r f pc 16. 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 X n 以及 X n = 200 时的 p。 解：NA0=NB0=3.0，A3中 A 基团数占混合物中 A 总数（）的 10%，则 A3中 A 基团数为 0.3mol，A3的分 子数为 0.1 mol。 NA2=1.35mol；NA3=0.1mol；NB2=1.5mol 2.034 1.5 1.35 0.1 3 3 = + + + = + + + + = A B C A A B B C C N N N N f N f N f f p f X n − = 2 2 当 p=0.970 时， 74 2 0.97 * 2.034 2 = − Xn =
X=200时,X 2 2 pf 制备酸树脂的配方为1,1mol季戊四醇、0.50mol邻苯二甲酸酐、0.49mol丙三羧酸|CHs(COOH) ,问能否不产生凝胶而反应完全? 解:根据配方可知醇过量 *(0.5+*2+0.49*3 2.245 1.21+0.5+049 p.=2=089,所以必须控制反应程度小于089过不
Xn = 200 时， p f p X n 2 2.034 2 2 2 − = − = p=0.973 18. 制备醇酸树脂的配方为 1.21mol 季戊四醇、0.50mol邻苯二甲酸酐、0.49mol 丙三羧酸[C3H5（COOH） 3]，问能否不产生凝胶而反应完全？ 解：根据配方可知醇过量。 2.245 1.21 0.5 0.49 2*(0.5 *2 0.49*3) = + + + + f = 0.89 2 = = f pc ，所以必须控制反应程度小于 0.89 过不会产生凝胶