一、解釋下列概念①

反應(yīng)程度和轉(zhuǎn)化率，②

摩爾系數(shù)和過(guò)量分?jǐn)?shù)，③

平衡縮聚和不平衡縮聚④

均縮聚、混縮聚和共縮聚，⑤

線形縮聚和體型縮聚，⑥

平均官能度和凝膠點(diǎn)，⑦

光能團(tuán)和官能度，⑧

熱塑性樹脂和熱固性樹脂，⑨

結(jié)構(gòu)預(yù)聚物和無(wú)規(guī)預(yù)聚物a.反應(yīng)程度：參加反應(yīng)的官能團(tuán)與起始官能團(tuán)總數(shù)之比。轉(zhuǎn)化率：參加反應(yīng)的單體分子數(shù)與初始投料單體分子數(shù)之比。b.摩爾系數(shù)：起始兩種官能團(tuán)數(shù)之比，記為γ，γ≦1。過(guò)量分?jǐn)?shù)：過(guò)量單體的過(guò)量分子數(shù)與不過(guò)量單體的分子數(shù)之比。c.平衡縮聚:通常指平衡常數(shù)小于103的縮聚反應(yīng)。

不平衡縮聚:通常指平衡常數(shù)大于103的縮聚反應(yīng)，或根本不可逆的縮聚反應(yīng)。d.均縮聚：由一種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng).

混縮聚；兩種分別帶有相同官能團(tuán)的單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)，即

2-2體系，

共縮聚：在均縮聚中加入第二種單體或在混縮聚中加入第三甚至第四種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。e.線型縮聚：2官能度單體或2-2體系的單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，聚合過(guò)程中，分子鏈線形增長(zhǎng)，最終獲得線型聚合物的縮聚反應(yīng)。

體型縮聚：有官能度大于2的單體參與的縮聚反應(yīng)，聚合過(guò)程中，先產(chǎn)生支鏈，再交聯(lián)成體型結(jié)構(gòu)，這類聚合過(guò)程稱為體型縮聚。f.平均官能度：反應(yīng)體系中平均每一個(gè)分子帶有的能參加反應(yīng)的官能團(tuán)數(shù)。

凝膠點(diǎn)：開始出現(xiàn)凝膠時(shí)的臨界反應(yīng)程度。g.官能團(tuán)：?jiǎn)误w分子中能參見反應(yīng)并能表征反應(yīng)類型的原子或原子團(tuán)。

官能度；一個(gè)分子上參加反應(yīng)的官能團(tuán)數(shù)。h.熱塑性樹脂：加熱時(shí)可塑化、冷卻時(shí)則固化成型，能如此反復(fù)進(jìn)行這種受熱行為的樹脂。

熱固性樹脂：體型縮聚中形成的線型和支鏈型預(yù)聚物可熔融塑化，受熱后經(jīng)固化反應(yīng)形成體型聚合物。該聚合物加熱后不能再塑化、成型，把這樣的預(yù)聚物稱為熱固性樹脂。i無(wú)規(guī)預(yù)聚物：結(jié)構(gòu)不確定,未反應(yīng)的官能團(tuán)無(wú)規(guī)排布的預(yù)聚物。

結(jié)構(gòu)預(yù)聚物：具有特定的活性端基或側(cè)基的預(yù)聚物。

二、等摩爾二元醇與二元酸在外加酸催化下進(jìn)行縮聚，證明從P從0.98到0.99所需的時(shí)間與從開始到P=0.98所需的時(shí)間相近。

解：等摩爾反應(yīng)，外加酸催化的聚酯合成反應(yīng)中:P=0.98時(shí)，所需反應(yīng)時(shí)間t1=49/K’C0P=0.99時(shí)，所需反應(yīng)時(shí)間t2=99/K’C0所以，t2≈2t1，P從0.98到0.99所需時(shí)間與從開始到P=0.98所需時(shí)間相近。三、由等物質(zhì)的量的己二酸和己二胺合成聚酰胺，要求分子量為10000，反應(yīng)程度為99.5%，問(wèn)需加多少苯甲酸？解:本題計(jì)算線性縮聚物的聚合度，屬于2-2官能度體系加上少量的單官能團(tuán)進(jìn)行端基封鎖的情況。

己二酸和己二胺生成尼龍-66的分子式為重復(fù)單元的平均分子量為226，則分子量為10000的尼龍-66的結(jié)構(gòu)單元數(shù)：方法一：根據(jù)和p=99.5%得：r=0.987假設(shè)己二酸和己二胺的起始物質(zhì)的量為1mol，苯甲酸的加入量為Nmol,則：N=0.013（2）方法二：采用Carothers法，當(dāng)p=99.5%時(shí)：假設(shè)己二酸和己二胺的起始物質(zhì)的量為1mol，苯甲酸的加入量為Nmol，則：22+N合計(jì)2:N:2基團(tuán)數(shù)1:N:1物質(zhì)的量2:1:2官能度己二胺:苯甲酸:己二酸此體系屬于2-2官能度體系加上少量的單官能團(tuán)進(jìn)行端基封鎖的情況。因此羧基過(guò)量，按氨基進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)：N=0.013三、將己二酸和己二胺制成尼龍-66鹽，而后縮聚制備尼龍-66，反應(yīng)溫度為235℃，平衡常數(shù)K=432，問(wèn)：制備成尼龍-66鹽的目的是什么？如封閉體系，聚合度最大可達(dá)多少？如開放體系并且體系中小分子水的含量為7.2×10-3

，求可能達(dá)到的反應(yīng)程度和平均聚合度？如開放體系，要得到n=200的聚合物，體系的水應(yīng)該控制在多少？若用醋酸做端基封鎖劑控制尼龍-66的分子量，要得到分子量為12300的產(chǎn)品，配方中尼龍-66鹽和醋酸的質(zhì)量比為多少？（假設(shè)p=1）若用己二酸過(guò)量控制尼龍-66的分子量，尼龍-66鹽的酸值為4.3mgKOH·g-1尼龍-66鹽時(shí)，求產(chǎn)物的平均分子量？（假設(shè)p=1）解（1）己二酸和己二胺預(yù)先相互中和制成尼龍-66鹽的目的在于保證反應(yīng)的羧基和氨基數(shù)相等并且尼龍-66鹽易于純化。（2）密閉體系下（3）開放體系中，（4）開放體系中，nw=1.08×10-2(5)尼龍—66鹽的結(jié)構(gòu)為NH3+(CH2)10NH3+-OOC(CH2)8COO-，分子量為262。尼龍—66的重復(fù)單元的平均分子量為226：假設(shè)二元胺的反應(yīng)程度p=1，則：假設(shè)尼龍—66鹽為1mol，醋酸為xmol。則：X=0.0092尼龍—66鹽和醋酸的質(zhì)量比=262：（0.0092×60）=262：0.552(6)假設(shè)—NH2的物質(zhì)的量Na=1，則—COOH的物質(zhì)的量為Nb，當(dāng)己二胺的p=1時(shí)，由于尼龍—66鹽的酸值為4.3mgKOH.g-1。酸值:

產(chǎn)物的平均分子量：四、鄰苯二甲酸酐與丙三醇縮聚，判斷下列三種體系能否交聯(lián)。若可以交聯(lián)，計(jì)算凝膠點(diǎn)：（1）鄰苯二甲酸酐：丙三醇=3：2；（2）鄰苯二甲酸酐：丙三醇=1.5：0.98；（3）鄰苯二甲酸酐：丙三醇=2：2.1解凝膠點(diǎn)的估算有兩種方法：Carothers法和Flory的統(tǒng)計(jì)法。（1）鄰苯二甲酸酐：丙三醇=3：2

采用Carothers法：羧基數(shù)與羥基數(shù)相等，故：此體系的平均官能度大于2，所以該體系可以發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，其凝膠點(diǎn)為：鄰苯二甲酸酐：丙三醇官能度2：3物質(zhì)的量3：2基團(tuán)數(shù)6：6采用Flory統(tǒng)計(jì)法，r=1,ρ=1,f=3,則：實(shí)際的凝膠點(diǎn)在0.707~0.833之間。（2）鄰苯二甲酸酐：丙三醇=1.5：0.98鄰苯二甲酸酐：丙三醇官能度2：3物質(zhì)的量1.5：0.98基團(tuán)數(shù)3：2.94羧基數(shù)過(guò)量，以羥基數(shù)計(jì)算，故此體系的平均官能度大于2，所以該體系可以發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，其凝膠點(diǎn)為：采用Flory統(tǒng)計(jì)法，r=2.94/3=0.98,ρ=1,f=3,則：實(shí)際是凝膠點(diǎn)在0.714~0.844之間。（3）鄰苯二甲酸酐：丙三醇=2：2.1采用Carothers法：鄰苯二甲酸酐：丙三醇官能度2：3物質(zhì)的量2：2.1基團(tuán)數(shù)4：6.3羥基數(shù)過(guò)量，以羥基數(shù)計(jì)算，故：此體系的平均官能度小于2，所以該體系不會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。五、已知醇酸樹脂配方為亞麻油酸：鄰苯二甲酸酐：丙三醇：丙二醇的物質(zhì)的量為0.8：1.8：1.2：0.4，判斷該體系是否會(huì)發(fā)生交聯(lián)，并求凝膠點(diǎn)。解：本題可以采用Carothers法計(jì)算凝膠點(diǎn)。亞麻