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2.50(10-3mol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:,,,
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
解:已知
根据得:p=0.989,故已酯化羧基百分数为98.9%。


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、DP和数均分子量,并作-p关系图。
解:
p
0.500
0.800
0.900
0.950
0.970
0.980
0.990
0.995

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。另在排除副产物水的条件下缩聚,欲得,问体系中残留水分有多少?
解:

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,mol

当p=0.995时,

当p=0.999时,

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

假设反应程度p=1,

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
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 0.0198-0.0023
M=113

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)季戊四醇:
b,Carothers法,
1)甘油:
2)季戊四醇:
c、Flory统计法:
1)甘油:
2)季戊四醇:
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时的以及= 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


当p=0.970时,
时,
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。

,所以必须控制反应程度小于0.89过不会产生凝胶。