bài tập hóa học polymer phản ứng trùng ngưng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MƠN POLYMER Bài tập hóa học polymer Phản ứng trùng ngưng GVHD : La Thị Thái Hà Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 Câu 1: Những chất sau có khả tạo thành polyme tiến hành phản ứng với anhydic phtalic (AP ) với điều kiện tỉ lệ tác chất ? Cho biết loại viết cấu trúc polyme tạo thành tương ứng ? a Phenol b Glyxerin c Ethanol d Diethylen glycol e Ethylen diamin  Bài giải: Các chất phản ứng với andehyde phtalic (AP) là: glyxerin,dietylen glycol + AP & glyxerin + AP & Diethylen glycol Câu 2: Với nồng độ monomer ban đầu hỗn hợp phản ứng trùng ngưng 30 mol/lit, số vận tốc k = 10 -3 ml ta phải tiến hành trùng ngưng để tạo thành polymer có độ trùng ngưng trung bình 57 ?  Bài giải: Ta có: k=10-6 l X m =57 [M] = 30 mol/lit Trường hợp có xúc tác bên ngồi: t=1866667s Trường hợp tự xúc tác: t=1804444s Câu 3: Nếu ta sử dụng dư 0,5% mol ( theo tỉ lệ đương lượng nhóm chức) bisphenol A với HMDI ( Hexamethylen Diisocianat) polyme tạo thành có độ trùng ngưng trung bình số Max ?  Bài giải: Các chất tham gia có tỉ lệ nhóm chức khơng nên số không cân r≠ Xét phản ứng xảy hồn tồn p=1 Xn = Do hai chất có số nhóm chức (bằng 2) nên tỉ lệ nhóm chức tỉ lệ số mol r = nên ta có X n =401 Câu 4: Nếu độ chuyển hóa phản ứng 0,985 độ trùng ngưng trung bình polyester thu tiến hành phản ứng 0,5% mol axit acetic 99,5% mol ( hỗn hợp diol diaxit theo tỉ lệ đương lượng ) bao nhiêu?  Bài giải: p=0.985 Nên ta có Câu 5: Xác định mức độ chuyển hóa điểm gel hỗn hợp AP glyxerin sau nhận xét kết : a) Tỉ lệ đương lượng nhóm chức AP glyxerin b) AP : Glyxericcn: EG = 1,5:0,99: 0,06 c) AP : Glyxerin = 1,5: 0,94  Bài giải: a Đặt số mol AP glyxerin x y Do tính theo tỉ lệ đương lượng nhóm chức AP & glyxerin nên ta có: 2x = 3y Suy Tại điểm gel ta có: b Có => c Có =>  Câu 6: Viết cấu trúc polyurethan tạo thành TDI ( Toluen Diisocianat)_ với trường hợp ? cho biết yêu cầu nhận xét kết ? a HO- R2-OH b OH-R3-OH I OH  Bài giải: a n + n HO - R2 - OH 2n m  Câu 7: Tính tỉ lệ ban đầu (feed ratio) hexamethylen diamine (HMDA với) axit adipic (AA) thực phản ứng tổng hợp polyamit có Mn = 15000 với độ chuyển hóa 98,5% cho biết nhóm chức cuối mạch sản phẩm?  Bài giải: M = 113 = 226 Ta có p=0.985 Nên r = 1.02 =HMDA/AA Vì r >1 => HMDA dư => sản phẩm cuối mạch amine  Câu 8: Cho biết tỉ lệ axit chức benzoic sử dụng % với hỗn hợp đương lượng AA HMDA để tổng hợp polymer có Mn = 12000 với độ chuyển hóa 99,5%  Bài giải:  f= 1,99  x=1%( x tỉ lệ axit benzoic) Câu 9: Trong 21,3 g sản phẩm, hexamethylen adipamide có chứa 2,5.10 -3 mol nhóm axit cacboxylic ( chuẩn độ FTIR), từ thơng số thực nghiệm tính Mn = 8520 , cho biết kết hay sai , sao?  Bài giải: _Nếu kết thúc nhóm axit → Kết _Nếu hai đầu nhóm axit: → Kết sai Câu 10: Trong polymer sau : polyetrylen terephtalat hay poly hexylen terephtalat dùng làm sợi hiệu hơn?  Bài giải: Trong polymer polyethylene terephthalate làm sợi hiệu tính chất hóa lý PET , độ nhớt, đặc trưng tính thương mại PET poly hexylen terephtalat dẽo đàn hồi hơn, PET sử dụng độc lập để trộn với vải tạo thành sợi chống nhăn, bụi bẩn không co dãn Câu 11: Trong phản ứng oxalyl cloride với a) ethylen diamine hay b) hexamethylene diamine phản ứng dễ bị đóng vòng hơn? Bài giải: Phản ứng dễ bị đóng vòng hexamethylene polymer thuận lợi tạo vòng có độ dài từ -> C Câu 13: Tính độ chức trung bình hỗn hợp chứa 0,4 mol pentaerythritol 0,6 mol diethylenglycol với mol AP ? Hãy nhận xét kết quả, thực hiên phản ứng trùng ngưng hỗn hợp đó?  Bài giải: Ta có : pentaerythritol nhóm chức, diethylenglycol có nhóm AP có nhóm chức nên : Nhận xét: đem hỗn hợp trùng ngưng X → max p = n 2 = = 0.83 f 2.4 Câu 14: Làm để tổng hợp polyester có nhóm axit cuối mạch ?  Bài giải: -Để tổng hợp polyester có nhóm acid cuối mạch phản ứng tỷ lệ mol diacid polyacid với diol polyacol acid phải dư để hệ số cân tỷ lượng