苯乙烯(M1)和丁二烯(M2)在5℃下进行自由基乳液共聚时,其r1=0.64,r2=1.38,已知苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49L/(mol·s)和25.1L/(mol·s)。
(1) 计算共聚时的反应速率常数;
(2) 比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小;
(3) 作出此共聚反应的F1-f1曲线;
(4) 要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施?
苯乙烯(M1)与丁二烯(M2)在5℃下进行自由基乳液共聚合时,其r1=0.64,r2=1.38。已知:苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49.0L/(mol·s)和25.1L/(mol·s)。
求:
在一溶液聚合体系中,某单体浓度c(M)=0.2mol/L,某过氧化物引发剂浓度c(I)=4.0×10-3mol/L,60℃进行自由基聚合。已知kp=1.45×102L/(mol·s),kt=7.0×107L/(mol·s),f=1,引发剂半衰期t1/2=44h。求:
自由基聚合遵循规律,在某一引发剂起始浓度、单体浓度和反应时问下的转化率如下表:
试验 | T/℃ | [M]/(mol·L-1) | [I]×103/(mol·L-1) | 聚合时间/min | 转化率/% |
1 | 60 | 1.00 | 2.5 | 500 | 50 |
2 | 80 | 0.50 | 1.0 | 700 | 75 |
3 | 60 | 0.80 | 1.0 | 600 | 40 |
4 | 60 | 0.25 | 10.0 | ? | 50 |
试计算实验4达到50%转化率时所需的时间,计算总活化能。
下列烯类单体适于何种机理聚合:自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合?并说明理由。
CH2===CHCl,CH2===CCl2,CH2===CHCN,CH2===C(CN)2,CH2===CHCH3,CH2===C(CH3)2,CH2===CHC5H6,CF2===CF2,CH2===C(CN)COOCH3,CH2===C(CH3)—CH===CH2
数中各占多少(百分比)?它们对聚合度各有什么影响?计算时选用下列数据:[I]=0.04mol·L-1,f=0.8,kd=2.0×10-6s-1,kp=176L·mol-1·s-1,kt=3.6×107L·mol-1·s-1,ρ(60℃)=0.887g·mL-1,CI=0.05,CM=0.85×10-4。
苯乙烯在60℃以过氧化二叔丁基为引发剂,苯为溶剂进行溶液聚合。当单体苯乙烯的浓度c(M)=1mol/L,引发剂浓度c(I)=0.01mol/L时,引发和聚合的初速分别为4×10-11mol/(L·s)和1.5×10-7mol/(L·s)。试根据计算判断低转化率下,在上述聚合反应中链终止的主要方式,真正终止和链转移终止的比例。已知:60℃时CM=8.0×10-5,CI=3.2×10-4,CS=2.3×10-6,苯乙烯的密度为0.887g/mL,苯的密度为0.839g/mL。设苯乙烯苯体系为理想溶液。
M]=3.5mol·L-1,自由基寿命τ=8.8s,kp=1.45×102L·mol-1·s-1。