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《~$子物理答案+何曼君》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第一章高分子鏈的結(jié)構(gòu)1寫出由取代的二烯(1,3丁二烯衍生物)經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚合物,若只考慮單體的1,4-加成,和單體頭-尾相接,則理論上可有幾種立體異構(gòu)體?解:該單體經(jīng)1,4-加聚后,且只考慮單體的頭-尾相接,可得到下面在一個結(jié)構(gòu)單元中含有三個不對稱點的聚合物:即含有兩種不對稱碳原子和一個碳-碳雙鍵,理論上可有8種具有三重有規(guī)立構(gòu)的聚合物。2今有一種聚乙烯醇,若經(jīng)縮醛化處理后,發(fā)現(xiàn)有14%左右的羥基未反應(yīng),若用HIO4氧化,可得到丙酮和乙酸。由以上實驗事實,則關(guān)于此種聚乙烯醇中單體的鍵接方式可得到什么結(jié)論?解:
2、若單體是頭-尾連接,經(jīng)縮醛化處理后,大分子鏈中可形成穩(wěn)定的六元環(huán),因而只留下少量未反應(yīng)的羥基:同時若用HIO4氧化處理時,可得到乙酸和丙酮:若單體為頭-頭或尾-尾連接,則縮醛化時不易形成較不穩(wěn)定的五元環(huán),因之未反應(yīng)的OH基數(shù)應(yīng)更多(>14%),而且經(jīng)HIO4氧化處理時,也得不到丙酮:可見聚乙烯醇高分子鏈中,單體主要為頭-尾鍵接方式。3氯乙烯()和偏氯乙烯()的共聚物,經(jīng)脫除HCl和裂解后,產(chǎn)物有:,,,等,其比例大致為10:1:1:10(重量),由以上事實,則對這兩種單體在共聚物的序列分布可得到什么結(jié)論?解:這兩
3、種單體在共聚物中的排列方式有四種情況(為簡化起見只考慮三單元):這四種排列方式的裂解產(chǎn)物分別應(yīng)為:,,,而實驗得到這四種裂解產(chǎn)物的組成是10:1:1:10,可見原共聚物中主要為:、的序列分布,而其余兩種情況的無規(guī)鏈節(jié)很少。4異戊二烯聚合時,主要有1,4-加聚和3,4-加聚方式,實驗證明,主要裂解產(chǎn)物的組成與聚合時的加成方法有線形關(guān)系。今已證明天然橡膠的裂解產(chǎn)物中的比例為96.6:3.4,據(jù)以上事實,則從天然橡膠中異戊二烯的加成方式,可得到什么結(jié)論?解:若異戊二烯為1,4-加成,則裂解產(chǎn)物為:若為3,4-加成,則裂
4、解產(chǎn)物為:現(xiàn)由實驗事實知道,(A):(B)=96.6:3.4,可見在天然橡膠中,異戊二烯單體主要是以1,4-加成方式連接而成。5若把聚乙烯看作自由旋轉(zhuǎn)鏈,其末端距服從Gauss分布函數(shù),且已知C-C鍵長為1.54?,鍵角為109.5o,試求:⑴聚合度為的聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可幾末端距;⑵末端距在+10?和+100?處出現(xiàn)的幾率。解:⑴⑵即在±100?處的幾率比在±10?處的幾率大。6某碳碳聚α-烯烴,平均分子量為1000M。(M。為鏈節(jié)分子量),試計算:⑴完全伸直時大分子鏈的理論長度;⑵若為全反式構(gòu)
5、象時鏈的長度;⑶看作Gauss鏈時的均方末端距;⑷看作自由旋轉(zhuǎn)鏈時的均方末端距;⑸當(dāng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻時(受阻函數(shù))的均方末端距;⑹說明為什么高分子鏈在自然狀態(tài)下總是卷曲的,并指出此種聚合物的彈性限度。解:設(shè)此高分子鏈為:鍵長l=1.54?,鍵角θ=109.5o⑴⑵⑶⑷⑸⑹因為>>>,所以大分子鏈處于自然狀態(tài)下是卷曲的,它的理論彈性限度是倍8假定聚丙烯于30℃的甲苯溶液中,測得無擾尺寸,而剛性因子,試求:(1)此聚丙烯的等效自由取向鏈的鏈段長;(2)當(dāng)聚合度為1000時的鏈段數(shù)。解:的全反式構(gòu)象如下圖所示:已知解法一(1
6、)(2)解法二(1)(2)第二章高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)1下表列出了一些聚合物的某些結(jié)構(gòu)參數(shù),試結(jié)合鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu),分析比較它們的柔順性好壞,并指出在室溫下各適于做何種材料(塑料、纖維、橡膠)使用。聚合物PDMSPIPPIBPSPANEC1.4-1.61.4-1.72.132.2-2.42.6-3.24.2L0(nm)1.401.831.832.003.2620結(jié)構(gòu)單元數(shù)/鏈段4.987.381320解:以上高分子鏈柔順性的次序是:EC
7、S、(EC);適于做橡膠用的是PIB、PIP、PDMS。3由文獻查得滌綸樹脂的密度和,內(nèi)聚能。今有一塊的滌綸試樣,重量為,試由以上數(shù)據(jù)計算:(1)滌綸樹脂試樣的密度和結(jié)晶度;(2)滌綸樹脂的內(nèi)聚能密度。解:(1)密度結(jié)晶度或(2)內(nèi)聚能密度文獻值CED=4766聚乙烯有較高的結(jié)晶度(一般為70%),當(dāng)它被氯化時,鏈上的氫原子被氯原子無規(guī)取代,發(fā)現(xiàn)當(dāng)少量的氫(10~50%)被取代時,其軟化點下降,而大量的氫(>70%)被取代時則軟化點又上升,如圖示意,試解釋之。解:PE氯化反應(yīng)可簡化表示為:(Cl=10%)(Cl5
8、0%)(Cl70%)由于Cl=35.5,CHCl=48.5,CH2=14,當(dāng)Cl=10%時,即相當(dāng)于當(dāng)Cl50%時,同樣解得即相當(dāng)于當(dāng)Cl70%時,解得即相當(dāng)于從分子的對稱性和鏈的規(guī)整性來比較,PE鏈的規(guī)整性最好,結(jié)晶度最高;鏈中氫被氯取代后,在前,分子對稱性破壞,使結(jié)晶度和軟化點都下降;當(dāng)時,分子的對稱性又有恢復(fù),因此產(chǎn)物軟化溫度又有些上升,但不會高于原PE的軟化溫度。