0.069 0.036 0.007
0.49 0.495 0.499
0.632 0.634 0.636
0.634 0.636 0.637
图4-8 C-f1-F-F 关系曲线图
第5章 聚合方法
计算题
2. 计算苯乙烯乳液聚合速率和聚合度。已知：60℃时，kp=176 L(mol?s)-1，[M]=5.0mol?L-1，N=3.2?1014/ml，?=1.1?1012(mol?s)-1 解：Rp?10Nkp[M]2NA?3?10*3.2*10314*176*5.0232*6.023*1014?2.34*10?4
Xn?Nkp[M]3.2*10*176*512?1.1*10?2.56*10
53. 比较苯乙烯在60℃下本体聚合和乳液聚合的速率和聚合度。乳胶粒数=1.0?1015ml-1，[M]=5.0mol?L-1，?=5.0?1012个(ml?s)-1。两体系的速率常数相同：kp=176L(mol?s)-1, kt=3.6?107L(mol?s)-1。
解：本体聚合：Ri??NA?5.0*1012236.023*10?8.3*10?12mol.ml?1.s?1?8.3*10?9mol.l.s?1
?1Rp?Ri???kp[M]??2k?t??1/2?8.3*10?9?176*5.0*??2*3.6*107?????1/2?9.45*10?6mol/L.s
??kp[M]2ktRp22?17672*52?62*3.6*10*9.45*10?11380.77/2?0.233?1.138*103
Xn??C/2?D?1850.4315乳液聚合：Rp?10Nkp[M]2NA?1*1015?10*1.0*10*176*5232*6.023*103?7.3*10?4 mol/L.s
Xn?Nkp[M]n*176*5*10*0.55*1012?4?8.8*10
4. 经典乳液聚合配方如下：苯乙烯100g，水200g，过硫酸钾0.3g，硬脂酸钠5g。试计算： a、溶于水中的苯乙烯分子数(ml－1)，已知：20℃溶解度为0.02g/100g水，阿佛伽德罗数NA=6.023?1023mol-1。
b、单体液滴数(ml1)。条件：液滴直径1000nm，苯乙烯溶解和增溶量共2g，苯乙烯密度为0.9g?cm-3。
－
c、溶于水中的钠皂分子数(ml－1) ，条件：硬脂酸钠的CMC为0.13g?L-1，分子量为306.5。 d、水中胶束数(ml－1)。条件：每胶束由100个肥皂分子组成。 e、水中过硫酸钾分子数(ml－1) ，条件：分子量为270。
f、初级自由基形成速率? (分子?ml-1?s-1)。条件：50℃时，kd=9.5?10-7s-1。
g、乳胶粒数(ml－1) 。条件：粒径100nm，无单体液滴。已知：苯乙烯密度0.9 g?cm-3，聚苯乙烯密度1.05 g?cm-3，转化率50%。
解：a. 20℃溶解度=0.02g/100g水，溶于水的苯乙烯质量：
m2?m1s?0.02/100*200?0.04g；
苯乙烯的分子数：N?NAn?Nm2AM?6.023*1023*0.04104?2.316*1020（阿佛伽德罗数
NA=6.023?1023mol-1）
水的体积： V?200g1g/ml?200ml
溶于水的苯乙烯的分子数：N'?NV?1.158*1018分子/ml
b. 液滴直径1000nm=10-4cm，
每个液滴体积：1/6?d3?1/6*3.142*(10?4)?5.236*103?13cm3
每个液滴质量：m??V?5.236*10?13*0.9?4.71*10?13g（苯乙烯密度为0.9g?cm-3） 苯乙烯溶解和增溶量共2g，每ml水中分散的苯乙烯质量：m总?100?2200?0.49g/ml
单体液滴数：
0.494.71*10?13?1.04*1012分子/ml
0.13*6.023*1023c. 溶于水中的钠皂分子数(ml－1) ：N?306.5103?2.55*1017分子/ml
d. 水中胶束数(ml－1)： 体系中钠皂总分子数：
5306.5*6.023*1023?9.8*1021
体系中溶解在水中的钠皂总分子数：
分子/ml
e. 水中过硫酸钾分子数(ml－1) ：
0.323270*6.023*10/200?3.346*1018分子/ml
f. 初级自由基
形成
速率?
(分子
?ml-1?s-1)
??2k10?7*3.346*1018?6.358*1012d[I]?2*9.5* (分子?ml-1?s-1)
100*50%?100*50%g. 乳胶粒数(ml－1) ：N'?0.91.05174/3*?*(100/2*10?7)3?1.97*10 N?N'97*1017V?1.200?9.85*1014分子?ml-1?s-1
：