第三章缩聚反应与逐步加聚反应第精选PPT.ppt

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1、第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第1页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第2题题解答：解答：（1）从单体种类上看，即取决于HOOC（CH2）mNH2中的m。当m1时，容易以生双分子缩合而生成正交酯；当m2时，容易发生分子内脱水而生成丙烯酸；当m3或4时，容易发生分子内缩合，而生成五元或六元环的内酯；当m大于等于5时，主要发生分子间缩聚，而生成线型聚酯产物。（2）从反应条件上看因为缩聚是分子间的反应，所以增加单体浓度有利于线型缩聚反应；反应温度的控制视成环与成链反应的活化能而定。（3）综合考虑的结果选择当m大于等于5的氨基酸为单体，尽量增大单体浓度，合理控制

2、反应温度，即可以使反应向成链方向进行。第2页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第3题题解答：解答：（1）转化率与反应程度转化率是已经参加反应的单体分子数与初始时的单体分子总数的比值；反应程度是已经参加反应的官能团数与初始时的官能团总数的比值，两者的区别在于：定义的基准不同；转化率最高可等于100%，而反应程度最高也不能等于100%。（2）官能团与官能度官能团是指有机化合物分子结构中决定一类化学性质的基团；官能度是指有机化合物分子结构中所带有的官能团个数。两者的区别是：官能团为质的概念，而官能度为量的概念。第3页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应

3、第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第4题题已知：已二酸与已二胺为等物质量配比；反应程度分别为：0.5、0.8、0.9、0.95、0.97、0.99、0.995、0.999求：与各反应程度相对应的产物平均聚合度和平均相对分子质量解答：解答：（1）产物的结构式HOCO（CH4）4CONH（CH2）6NHH由此可知M端18；MO113（2）各反应程度下的平均聚合度与平均相对分子质量 当P0.5时，同时其他反应程度下的计算结果如下：n第4页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第4题题续解答：（略）P0.50.80.90.950.970.990.9950.999Xn25

4、102033.31002001000Mn244583114822783780.91131822618113018 第5页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第5题题已知：对苯二甲酸与乙二醇等物质量配比；反应温度为280时，K4.9；Xn20求：体系残存的副产物应控制在多少以下？解答：解答：答：体系内残存的副产物应控制在0.01225以下。第6页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第6题题解答：解答：（1）反应温度的控制依据：由于缩聚反应多数为放热反应，即H0，所以升高温度使平衡常数减小，对生成高相对分子质量产物不利。但

5、又由于H33.541.9kJ/mol，数值较小，温度升高对其影响不大。另外，温度升高有利于降低体系黏度，有利于小分子的排出，因此，平衡缩聚反应经常是在较高温度下进行。并且，多采用先高温后低温的办法来缩短反应周期。（2）反应压力的控制趋势：降低反应压力，有利于小分子物质的排出，使平衡右移，容易生成高相对分子质量产物。但过低的压力对设备密封要求高，因此成本也高。实际采用的方法是先通入惰性气体的降低副产物的分压，带走副产物，同时防止产物氧化，后期再提高真空度。第7页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第7题题已知：单体为已二酸、已二胺；产物平均相对分子质量：Mn

6、20000；反应程度：P0.998；求：单体配料比，并分析产物的端基解答：解答：（1）设已二酸过量，则端基以羧基为主；产物结构式为：HOCO（CH2）4CONH（CH2）6HNCO（CH2）4COOH由结构式可知：MO113、M端146n第8页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第7题题续解又 即设已二酸过量时，已二胺与已二酸的配比为0.9926。（2）设已二胺过量时，则端基以氨基为主；产物结构式为：H2N（CH2）6CHNCO（CH2）4CONH（CH2）6HNH由结构式可知：MO113、M端116同理可得：n第9页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加

7、聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第7题题续解同理可求：即设已二胺过量时，已二酸与已二胺的配比为0.9926。第10页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第8题题已知：已知：单体为HOOC（CH2）6OH；COOH基的解离度一定；反应开始时pH值为2；反应至某一阶段的pH值为4；求：求：体系的反应程度和产物的平均聚合度解答：解答：开始时的官能团浓度：反应至某一时刻的官能团浓度：又 答：（略）第11页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第9题题已知：已知：已二酸与已二胺等物质量配比；产物的平均相对分子质量Mn20000

8、；求：求：加入多少苯甲酸。解答：解答：加入苯甲酸后的产物结构式：HOCO（CH2）4CONH（CH2）6HNCOC6H5由结构式可得：MO113、M端122 又且P1（氨基全部参加反应）n第12页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第9题题续解又答：加入相当于已二胺或已二酸摩尔数量的0.0114即可得到平均相对分子质量为20000的聚合产物。第13页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第10题题解答：解答：（1）预测凝胶点的意义）预测凝胶点的意义一是可以防止预聚阶段反应程度超过凝胶点而使预聚物在反应釜内发生“结锅”事故

9、。二是固化阶段合理控制固化时间，确保产品质量。（2 2）凝胶点的实际测试方法）凝胶点的实际测试方法预测方法有理论预测法、实验测定法。理论上的预测方法：卡罗瑟斯方程预测法，此外还有统计法等。实验测定法：粘度法、差示扫描量热法（DSC）和差热分析法（DTA）、固化板法。第14页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第11题题已知：已知：（1）f邻苯二甲酸2、f甘油3；N邻苯二甲酸：N甘油1.5：0.98（2）f邻苯二甲酸2、f甘油3、f乙二醇3；N邻苯二甲酸：N甘油：N乙二醇1.5：0.99：0.02求：求：上述两种情况下的PC？解答：解答：（1）第15页，本讲

10、稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第11题题续解（2）答：（略）第16页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第12题题已知：已知：（1）苯酚与甲醛等物质量配比；（N苯酚：N甲醛2：3）（2）苯酚与甲醛配比为2：4；（N苯酚：N甲醛 2：4）f苯酚3；f甲醛2；求：求：实际反应程度P0.82时，上述两种情况谁出现凝胶？如不出现凝胶，则平均聚合度为多少？解答：解答：分别计算两种情况和平均官能度和凝胶点第一种情况（等物质量配比）第17页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第12题题续解第二种情况（非等物质量配比）当P0.82时，上述两种情况的凝胶点均大于此值，即都不能出现凝胶。故此：第一种情况下，产物的平均聚合度第18页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第12题题续解第二种情况下，产物的平均聚合度答：（略）第19页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第13题题解答解答：（略）第20页，本讲稿共21页第三章缩聚反应与逐步加聚反应第三章缩聚反应与逐步加聚反应第第14题题解答：解答：（略）第21页，本讲稿共21页