题目
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49和25.1L/(·s),求(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)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49和25.1L/(·s),求
(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?
题目解答
答案
解:(1)k12111 = 49/0.6476.56 L(),k21222 =25.1/1.3818.19L()
(2) 1/ r1为丁二烯单体的相对活性、12为苯乙烯单体的相对活性。1/ r1=1.56>1/ r2=0.725说明丁二烯单体活性较苯乙烯单体活性大,又因为k12>k22说明丁二烯自由基活性较苯乙烯自由基活性小。
(3) 两种单体共聚属无恒比点的非理想共聚,共聚物组成方程为F1=( r1f121f2)/(r1f12+2f1f22f22),
代入r1和r2值,作图如下
(4)欲得组成均匀的共聚物,可按组成要求计算投料比,且在反应过程中不断补加丁二烯单体,以保证原配比基本保持恒定。
解析
步骤 1：计算共聚时的反应速率常数
根据题目给出的 r1 和 r2 值，以及苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数，可以计算出共聚时的反应速率常数。
步骤 2：比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小
通过比较 r1 和 r2 的值，可以判断出两种单体的相对活性。同时，通过比较 k12 和 k22 的值，可以判断出两种链自由基的相对活性。
步骤 3：作出此共聚反应的F1~f1曲线
根据共聚物组成方程，代入 r1 和 r2 的值，可以作出 F1~f1 曲线。
步骤 4：制备组成均一的共聚物需要采取的措施
根据 F1~f1 曲线，可以得出制备组成均一的共聚物需要采取的措施。
根据题目给出的 r1 和 r2 值，以及苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数，可以计算出共聚时的反应速率常数。
步骤 2：比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小
通过比较 r1 和 r2 的值，可以判断出两种单体的相对活性。同时，通过比较 k12 和 k22 的值，可以判断出两种链自由基的相对活性。
步骤 3：作出此共聚反应的F1~f1曲线
根据共聚物组成方程，代入 r1 和 r2 的值，可以作出 F1~f1 曲线。
步骤 4：制备组成均一的共聚物需要采取的措施
根据 F1~f1 曲线，可以得出制备组成均一的共聚物需要采取的措施。