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第三章 自由基共聚 ( Free Radical Copolymerization )

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第三章 自由基共聚 ( Free Radical Copolymerization ). 本章要点: 了解共聚物的类型及命; 掌握二元共聚物的组成及其共聚行为类型; 掌握单体和自由基活性的判断方法及 Q-e 概念。. 3.1 引言 Introduction. 聚合. 共聚合. 共聚合 : 两种或两种以上单体共同参与的聚合反应。. 根据参加反应单体的单元数,共聚反应可分为: 二元共聚 两种单体 三元共聚 三种单体 共同进行反应 多元共聚 3种以上单体. - PowerPoint PPT Presentation

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第三章 自由基共聚( Free Radical Copolymerization )

本章要点:

了解共聚物的类型及命;

掌握二元共聚物的组成及其共聚行为类型;

掌握单体和自由基活性的判断方法及 Q-e 概念。

n CH2=CH

Cl

CH2CH

Cl

[ ] n

根据参加反应单体的单元数,共聚反应可分为:

二元共聚 两种单体

三元共聚 三种单体 共同进行反应

多元共聚 3 种以上单体

3.1 引言 Introduction

+ mCH2=CH

OCOCH3

[CH2

OCOCH3

CH

Cl

n CH2=CH

Cl

]CH CH2

共聚合 : 两种或两种以上单体共同参与的聚合反应。

聚合

共聚合

一.共聚物类型 Types of Copolymers 共聚物按大分子链中单体链节的排列方式可分为

⑵ 交替共聚物 (alternating copolymer)

大分子链中两单体 M1 、 M2 有规则的严格交替排列

—M1M2M1M2 M1M2M1M2—

⑴ 无规共聚物 (random copolymer)

大分子链中两单体 M1 、 M2 无规则排列

( M1 ) a —(M2)b—(M3)c—…(M1)x—

a≠b≠c≠…≠x ( 1~ 几 10 )

VC - VAC 等

SMA

⑶ 嵌段共聚物 (block copolymer) 大分子链中两单体 M1 、 M2 是成段出现的( M1 ) a —(M2)b—(M3)c—…(M7)x—

a≠b≠c≠…≠x a,b,c 数字大,在几百以上

⑷ 接枝共聚物 (graft copolymer) 共聚物主链为单体 M1 组成,支链由单 M2 组成。 M1M1M1—M1 M1—M1M1M1

| |

M2 M2

|

M2

如 SBS 橡胶:苯乙烯 (St)- 丁二烯 (Bd)- 苯乙烯 (St) 三嵌段共聚物。

alternating

copolymer

random copolymer

block copolymer

graft copolymer

二 . 共聚物的命名

共聚物类型

共聚单体前加 “聚” 。 如:聚氯乙烯-醋酸乙烯 (VC-

VAc) 无规共聚物:前为主单体,后为第二单体; 嵌段共聚物:前后代表单体聚合的次序; 接枝共聚物:前为主链,后为支链。

国际命名中,在共聚单体间插入 :co( 无规 )、 alt (交替)、 b (嵌段)、 g (接枝)

三.共聚反应的意义

1.理论上 1) 测定单体、自由基的活性 2) 了解单体活性与结构的关系2 .实际应用上

1) 扩大单体应用范围

2) 增加品种

3) 改性

单体结构不同,活性不同

3.2 二元共聚物组成 (Copolymer Composition)

共聚物组成与单体配料组成不同

共聚物组成随转化率( C )而变 组成分布和平均组成

瞬时组成 平均组成 序列分布

共聚物组成

一.共聚物组成方程 Copolymer Composition Equation

描述共聚物组成和单体组成之间的定量关系方程。(瞬时组成)

RI

1. 共聚机理

1111 RMMR k

2212 RMMR k

111 MRkR ii

222 MRkR ii

自由基共聚也分为链引发、增长、终止等基元反应。

► 链引发 (initiation) : 2 个引发反应。

►链增长 (propagation) : 4 个增长反应

下标中的第一个数字表示某自由基

第二个数字表示某单体。

k11 、 k22: M1、M2 的均聚速率常数;

k12 、 k21 :M1、M2 的共聚速率常数;

R11、 R22:M1、M2 的均聚速率;

R12 、 R21:M1、M2 的共聚速率

111111 MMMM k

212112 MMMM k

222222 MMMM k

121221 MMMM k

111111 MMkR

211212 MMkR

222222 MMkR

122121 MMkR

► 链终止( termination ):

3 个终止反应

222222 MMMM tkt

111111 MMMM tkt

212112 MMMM tkt

自发终止

交叉终止

kt11, Rt11, 分别表示终止速率常数和终止速率。 

211111 2 MkR tt

222222 2 MkR tt

211212 2 MMkR tt

描述共聚物组成和单体组成之间的定量关系程。可由共聚动力学或链增长的几率推导。

动力学法 假定:( 1 ) 自由基的活性与链长无关,其活性仅决定于末端单

元的结构。( 和 活性一样)( 2 ) 共聚物组成仅由增长反应决定,与引发、增长无关。( 3 ) 无解聚反应( 4 )稳态假定 体系中自由基浓度不变。 要求 Ri = Rt , R12=R21

*11MM *

12MM

2. 组成方程

♣ 共聚速率:单位时间内单体的消耗速率。

对单体 1 :

对单体 2 :

1222

2111

2

1

2

1

][

][

RR

RR

Md

Md

dtMddtMd

121121111

1 RRRRRdt

Mdi

对单体 2 :

12222 RR

dt

Md

∵ 某一瞬键间进入共聚物中两单体组成之比( m1/m2) 就是两单体进入共聚物的速率之比。

应用稳态假定 Ri = Rt , R12=R21 消去[M•],

组成可由均聚、共聚速率常数[M]、[M*] 测定

21122222

12211111

2

1

MMkMMk

MMkMMk

m

m

(假定 2 )

“ 稳态假定”: R12=R21 :

]][[]][[ 12212112 MMkMMk

]M[

]M][M[

k

k]M[

1

21

21

122

21122222

12211111

2

1

MMkMMk

MMkMMk

]M[d

]M[d

]M][M[kk]M[kk

]M][M[kk]M[kk

]M[d

]M[d

2121122

21222

2121122

12111

2

1

111111 MMkR

211212 MMkR

令 r 为竞聚率( Reactivity ratios)

均聚速率常数和共聚速率常数之比。

21

222 k

kr

12

111 k

kr

2

1

Md

Md:共聚物两单体组成的摩尔比。

2

1

M

M:原料中两单体浓度的摩尔比。

某一瞬时

组成与 r间的定量关系

共聚物组成微分方程(摩尔浓度)

][][

][][

][

][

][

][

122

211

2

1

2

1

MMr

MMr

M

M

Md

Md

f 1 是原料中单体 1 的摩尔分率。

22221

211

212

111 2 frfffr

fffrF

式中: F1: 是共聚物中单体 1 的摩尔分率 ,

21

11 MdMd

MdF

21

22 MdMd

MdF

21

11 MM

Mf

21

22 MM

Mf

(统计法可参考 Odian 的“聚合原理”, P288 )

上述微分方程只适合于低转化率。

F1是 f1,r 的函数

共聚物组成摩尔分率方程

某一瞬时

二 . 共聚行为类型-共聚物组成曲线 Types of copolymn. Behavior―Copolymer Composition Curves

♦共聚合行为? 由于竞聚率 (r) 的不同,引起 M1 与 M2 的共聚、均聚的倾向

能力,使体系反应按什么聚合类型进行。这称为共聚合行为。

♦ 共聚物组成曲线? 以 F1~ f1 作成的正方形框图,图中的曲线称为共聚物组成曲线。

♦为什么要讲类型 ?

① r1 、 r2 不同,共聚物组成曲线形状不同

② 曲线形状不同, F1~ f1 关系不同 ③曲线形状不同,说明组成随转化率而变

F1 是 f1 、 r1 、 r2 的函数 .

 

r1=0

k11= 0 , 只能共聚,活性端基只能加上异种单体

r1=∞ k11>>k12 , 只能均聚,实际并无此特况

r1<1

k11<k12, 共聚能力大于均聚,端基更利于加上异种单体

r1>1

k11>k12 ,单体更易均聚

r 与共聚行为的关系:

12

111 k

kr

理想恒比共聚( Azeotropic copolymerzation)

r= 1 均聚=共聚 组成方程:

曲线形状:为一对角线 特点: F1 = f1 ,组成

与转化率无关,组成均一。

2

1

2

1

M

M

Md

Md

如: VDC-MMA, St-MSt

1 . r1= r2= 1

][][

][][

][

][

][

][

122

211

2

1

2

1

MMr

MMr

M

M

Md

Md

交替共聚( Alternating copolymerization ) ① r1=r2= 0 k11=0 只能共聚

r1→0, r2→0, r1r2= 0 k11→0 ②  组成方程

1

2

1 Md

Md5.01 F

图 2 交替共聚曲线 , 曲线上数值为 r1/r2

③  组成曲线:

水平线或近似水平曲线(图 2 )

④  特点:共聚物组成 1 : 1 ,

组成均一

3. r1→0, r2→0, r1·r2 r1·r2 = 0

恒比点共聚 ① r1<1 , k11<k12 , r2<1 , k22.<k21, 易共

③ 组成曲线 与恒比对角线有一交点的曲线(图 3 )  图 3 非理想恒比共聚曲线

 

4. r1<1, r2<1

恒比点的共聚组成与单体组成相同

1

1

1

2

2

1

r

r

M

M

21

21 rr2

r1f

在恒比点需满足

2

1

2

1

M

M

Md

Md②  组成方

非理想共聚( Non-ideal copolymerization)

图 4 非理想非恒比共聚曲线

1― 氯乙烯 (r1=1.68)- 醋酸乙烯酯 (r2=0.23)

2― 苯乙烯 (r1=55)- 醋酸乙烯酯 r2=0.01)

Vc-VAc1.68-0.23

5 . r1·r2 <1

r1>1, r2<1, r1·r2 <1 M1 易均聚, M2 易共聚。例

VC-VAc 的共聚 曲线不对称,不与恒比对角线

相交,在其上方 r1<1, r2>1 , r1·r2 <1 M2 易均聚, M1 易共聚 组成曲线处于对角线的下方

嵌段共聚 (Block copolymerzition) r1>1, r2>1 k11>k12 , k22>k21 两单体均易共聚。

6 . r1·r2 >1

单体均易均聚 形成嵌段共聚物,链段长短决定于 r1、 r2 大小 有恒比点,曲线形状及位置与 r1r2<1 相反 例:苯乙烯 - 异戊二烯共聚

☆ r1r2→1 理想共聚,组成曲线为一对称曲线。 r1>1 时,共聚物组成曲线在恒比对角线的上方, r2>1 时,共聚物组成曲线在恒比对角线的下方。 r1= r2= 1, 恒比共聚 , 共聚物组成曲线是对角线 ☆ r1r2→0 交替共聚 r1r2= 0 组成曲线是水平线。 r1r2→0 与水平线有交点的曲线 ☆ r1r2〈 1 , r1〈 1, r2〈 1 恒比点共聚 r1>1 , r2〈 1 或 r2>1 , r1〈 1 非理想共聚 ☆ r1r2>1 嵌段共聚

小 结

r1、 r2 愈接近于零,交替倾向愈深,愈接近于 1 ,愈接近于理想共聚。

三.共聚物组成与转化率的关系Relation for Copolymer Composition with Conversion

由上可见,在不同的共聚合行为下,说形成的共聚物组成与 C 的关系不一。共聚物的组成对聚合物的性能有影响。• 共聚物组成是根据产物的性能要求而定的,如:•VC-VAc: VC 含量大于 95 % 薄膜 VC 含量大于 95 % 唱片•BD-St: St < 30% 橡胶 , 70 % 塑料

∴ 共聚物组成在共聚反应是一个重要问题,关系到聚合物的应用性能,是生产中控制的指标。

交替共聚,恒比共聚,组成与转化率无关,其它共聚合行为组成都随转化率而变。要控制组成,必须了解组成与转化率的关系。

① r1>1, r2 <1 ; r1·r2 <1 ,

C%↑ → f1↓, F1 ↓

F1> f1 , 曲线在恒比线上方

图 5 共聚物瞬时组成的变化

③ r1<1, r2<1 恒比点共聚

在恒比点, C% 对 F 没有影响

当 < 恒比点, 组成曲线在对角线上方,∴

01f 当 > 恒比点,组成曲线在对角线下方,∴

01f

② r2>1, r1 <1 ; r1·r2 <1,

C%↑ → f1↑, F1↑

F1< f1 ,曲线在恒比线下方

1. 定性描述

C%↑ → f1↑, F1↑

C%↑ → f1 ↓, F1 ↓

设 是单体 1 在共聚物中的平均组成,定义为:

 

1

F

度进入共聚物的总单体浓

的浓度进入共聚物中单体

210201

101 1

MMMM

MMF

01M : 单体 1 的起始浓度 ,

: 体系起始总浓度 0M

:单体 1 的瞬时浓度, 1M : 瞬时单体总浓度 M C

CffF

110

11

0

1M

MC

0

0101 M

Mf

MM

f 11

表示了共聚物平均组成 与 、 、 之间的定量关系。

F0

1f 1f C

2 . 共聚物平均组成与转化率的关系

共聚前后,在配料及共聚物间对 作物料衡算 1M

重排,积分得 f1 ~ C 的函数关系式:

通常用图解积分法来解决 C 与 f1 的定量关系,其过程为:

C作图

1f

3 .残留单体组成与转化率的关系Skeist 方程

类似于二元溶液间隙精馏原理 1111 dffdMMMfdMF

共聚物中单 M1

共聚前单体 M1

残留单体中单 M1

1

01

11

1

0

1lnlnf

f fF

dfC

M

M

11

1

fF 1F1f C~ F1, f1,

22221

211

212

111 2 frfffr

fffrF

共聚物瞬时组成将随 C 而变。共聚物为组成不一的共聚物的混合物,存在着组成分布。

1

0

1

0

2

2

0

1

1

0

11f

f

f

f

f

f

M

MC

C

CffF

110

11

常用共聚组成控制方法: ( 1 )一次投料法,控制转化率使组成达到均一( VC-VAc)。 ( 2 )多次投料,补加活泼单体。 ( 3 )半连续聚合,补加活泼单体 .

4 .共聚物组成的控制

1. 前末端效应 (Effect of Penultimate Monomer Unit) 大分子末端自由基的活性补仅仅收末端基的影响,还受

到末端自由基前一单元的影响,因而自由基活性发生变化。这现象称为前末端效应。 与 的自由基活性不一样,由此引起

反应机理发生变化,使增长反应有 8个,竞聚率 4 个。

四.共聚物组成方程的偏离Deviation from Copolymer Composition Equation

*11MM *

12MM

*1111

*11 MMMMMM

*1121

*12 MMMMMM

*2122

*12 MMMMMM

*2112

*11 MMMMMM *

2212*21 MMMMMM

*1221

*22 MMMMMM

*2222

*22 MMMMMM

*1211

*21 MMMMMM

前末端效应的共聚物组成方程为:

XrX

Xrr

Xr

XrXr

Md

Md

2

22

,1

11

2

1

1

1

11

112

1111 k

kr

221

2222 k

kr

212

2111 k

kr ,

121

1222 k

kr ,

2

1

M

MX

 

带有位阻或极性较大的单体容易产生前末端效应

2 .解聚共聚时发生解聚使组成方程偏离。

聚合和解聚倾向与温度有关,因此,共聚物组成也决定于温度。

三元共聚:三种单体同时进行反应,共聚物由三个单体单元组成。

有 3 种单体参加 , 有 3 个引发反应、 9 个增长反应、 6 个终止反应, 6 个竞聚率。

M1-M2 M2-M3 M1-M3

  1r 12

1112 k

kr

23

2223 k

kr

13

1113 k

kr

:2r 21

2221 k

kr

32

3332 k

kr

31

3331 k

kr

3.3 多元共聚 Multicomponent Copolymer

三元共聚物组成方程:

13

3

12

21

2331

3

3221

2

2131

11321 ::

r

M

r

MM

rr

Mr

rr

M

rr

MMMdMdMd

23

3

21

12

1332

3

3212

2

3112

11 r

M

r

MM

rr

M

rr

M

rr

MM

32

3

31

13

2313

3

1223

2

2113

13 r

M

r

MM

rr

M

rr

M

rr

MM

.   一  . 低转化率下竞聚率的测定方法11. 曲线拟合法 作 F1 ~ f1 曲线图,由曲线形状判别。

方法繁琐、不正确,很少使用。

2. 直线交点法

11 1

2

1

1

2

2

12 r

M

M

Md

Md

M

Mr

1

2

1

2

2

1

1

2

2

12 1 r

Md

Md

M

M

Md

Md

M

Mr

~ 作图为一直线,根据实验,作三条直线的交点为所求的竞聚率。

△实验误差大,不精确。1r 2r

22221

211

212

111 2 frfffr

fffrF

3.4 竞聚率的测定和影响因素

][][

][][

][

][

][

][

122

211

2

1

2

1

MMr

MMr

M

M

Md

Md

3 .截距斜率法

将共聚物组成方程变成 , 的截距、斜率的形式。

设: ( 共聚物组成之比 ) (原料组成之比)

将 、 R 代入共聚物组成方程,得:

2r1r

2

1

Md

Md

2

1

M

MR

221

1

Rrr

R

以 对 作图,得以直线,由直线得斜率、截距得到 , 。

R

12R

1r 2r

二.高转化率下竞聚率得测定

将共聚物组成方程积分的:

02

01

2

1

1

01

02

01

2

1

2

02

1

1

loglog

1

1

log1

log

M

MP

M

MP

M

M

M

MP

M

MP

PM

M

r

其中:

2

1

1

1

r

rP

与直线交点法一样,作 ~ 图,直线的交点就是 , 的测定值。

△积分法实验简单,但估算繁琐。 现在可以用核磁共振测竞聚率。

1r1r 2r 2r

三.影响因素1. 温度 影响不明显如, St-BD 5 45 60℃ ℃ ℃ r1 0.64 0.6 0.78

r2 1.4 1.8 1.39

St-MMA 35 50 130℃ ℃ ℃ r1 0.52 0.52 0.59

r2 0.44 0.46 0.59

∴ , 有利于理想共聚

2 .压力升高,倾向于理想共聚3 .反应介质 体系的粘度、 PH值、溶剂的极性等。

1 rT

的活性MMMM

M

212

1

的活性

RMMR

R21

2

1

共聚合活性:

♀不同单体对相同自由基的反应性:

♀不同自由基与相同单体的反应性:

∵ 共聚反应是一种单体对于一种自由基的反应。其反应性取决于单体与自由基的反应性,

∴ 单体和自由基的活性影响了共聚合反应性和竞聚率 r 的大小.

3.5 单体和自由基的活性 Reactivity of Monomer and Redical

一.单体的相对活性 Reactivity of Monomer

∵ 等于一种自由基和另一种单体反应的速率常数与自由

基加成到本单体的反应速率常数之比,在k11相同(=1)时的k12

的相对值。

∴ 称为单体相对活性。1/r 是不同单体与同一自由基的反应速率常数之比。

11

121

k

k

r

1/r( 竞聚率的倒数 ) 来衡量单体的活性。为什么?

1/r1 比较单体 2 的活性大小, 1/r1 大→ M2 活性大;

1/r2 比较单体 1 的活性大小, 1/r2 大→ M1 活性大。( P90 表3 - 7 )

1/r 是一相对值,表示两单体的反应能力。

二 自由基的活性 Reactivity of Radical 来比较同一单体与不同自由基的反应,

自由基先和单体反应,则反应活性大,也就是 大

是一个绝对值。 (r1, k11为已知数 )

由表可知(P91表3-8)

12k

12k

12k

综上分析得出以下结论:

活泼单体单体形成稳定的自由基,而活性小的单体,则形成活泼的自由基,也就是单体活性大,则自由基就稳定。

三.    取代基对单体与自由基的影响1.  共轭效应 ( Resonance)具有共轭效应的单体活性大,自由基的活性小。而无共轭效应的单体不活泼,自由基活泼。均聚速率快。

取代基的共轭效应从 -C6H6,-CH2=CH2 …-Cl, -OCOR 减小。

决定 kp 的关键因素?

“ S”表示有共轭效应。

** RMR **SS RMR

**SSS RMR ** RMRS

如 St,BD 是活泼共轭单体 ,其 kp 为 145l/mol.s, VAc,Vc 无共轭效应,自由基活泼 ,其 kp 为 2300 l/mol.s。

3 - 13 是表明随自由基-单体相互作用,体系的势能变化与生成新键的原子间距离的函数关系。有四种反应。

图说明:▲ 在初态时, 的位能〈 的位能

▲ 活化能大小次序:③ > > >④ ① ②

反应速率次序: ② > >① ④>③

*SR *R

自由基活泼的单体反应速率快。说明自由基的活性在决定反应速率方面起主导作用,即决定 的大小主要由 的活性大小决定。

共轭单体间或非共轭单体之间可以进行共聚合反应,而两个共轭单体与非共轭单体之间难以进行共聚合反应。

*RpR

两组势能曲线,一组是4 条斥力线,代表自由基与单体靠近时,势能随

距离缩短而增加。另一组时两条 MORSE 曲线,代表形

成键的稳定性。

2. 极性效应 (Polarity effect) 极性相反的单体易进行共聚,有交替倾向。 3 .位阻效应 (Steric hindrance effect)取代基的位阻对单体的反应活性有影响( P93 表 3 - 10 )可见: 1 ) 1 , 1 -双取代空间效应不明显,使单体活性提高 2 ) 1 , 2 -双取代,有位阻,使 k12 下降。 小结:

1/r -单体的相对活性, 1/r 大,单体的活性大

k12 -自由基的活性,是一绝对值。

自由基的活性决定 Rp 的大小。

共轭效应使单体的活性增大,自由基稳定,极性相差大的单体易极性交替共聚。

共轭单体间或非共轭单体之间可以进行共聚合反应,而共轭单体与

非共轭单体之间难以进行共聚合反应。

332 )( COOCHCHCCH

32 CHCOOCHCH

竞聚率是共聚反应中的重要参数,每一对单体有一对竞聚率。其大小与单体结构有关,因此希望建立定量方程式来关联结构与活性的关系,然后估算竞聚率。

Alfrey-Price 的 Q-e式,将自由基与单体的反应速率常数和共轭效应、极性效应相关联。

一 .Q-e 式反应速率常数与 Q 、 e 关联式:

)exp( 211111 eQpk

)exp( 212112 eeQpk

)exp( 222222 eQpk )exp( 121221 eeQpk

P 、 Q:分别从共轭效应来衡量自由基与单体的活性,

e1 、 e2 分别是自由基和单体极性的度量。 e<0 ,为推电子基, e>0为吸电子基

3.6 Q-e 概念

Q :共轭因子, e :极性因子

二 . Q –e 方程

∵ ,将此关系代入,得 Q - e 方程: 12

111 k

kr

2112

11 exp eeeQ

Qr

22121 exp eerr

1221

22 exp eeeQ

Qr

Q 值表示单体转变成自由基的容易程度,即单体的活性。e 值是单体的极性,可判别单体交替共聚的能力。

Q-e 方程为一经验方程,将单体活性描述为存在于单体定量中的共振因子和极性因子来表示。

三 . Q-e 方程的作用1) 预测单体的竞聚率与计算单体的 Q-e值;

2) 比较单体活性 :Q 、 e 值大,单体活性大;

3) 比较单体极性 :e<0推电子, e>0吸电子;

4) 判别单体共聚能力;• Q 值差别大,难共聚。• Q 、 e 值相近的单体易共聚,为理想共聚。• e 值相差大的单体易交替共聚。

5) 由 Q-e方程计算值,判别共聚合行为。

课 堂 讨 论 题

332 )( COOCHCHCCH

1. 根据下列单体的竞聚率,画出共聚物组成曲线,并指出共聚合行为类型和特点。单体对: 1 2 3 4 5 6 7 r1 0.1 0.1 0 0.65 3 2 4.1 r2 0.2 10.0 0 0.65 15 0.3 0

2. 试说明苯乙烯和醋酸乙烯 不能共聚的原因

3.试比较MMA与MA 的单体、自由基的活性及 kP 的大小:

32 CHCOOCHCH

1. 苯乙烯在 60℃, 用 AIBN 引发聚合 , 测得 Rp= 0.255×10-4mol/l.sec, Xn=2460, 如不考虑向单体链转移;试求 : ⑴ 动力学链长 V=? ( 偶合终止 ) ⑵ 引发速率 Ri=?

⑶ AIBN 60℃ 下的 t1/2= 16.6 hr, f= 0.8 , 理论上需要 AIBN( 以 mol/l 表示 ) 多少?

3. 苯 乙 烯 (M1) 与 丁 二 烯 (M2) 在 5℃ 下进行 自 由 基 共 聚 时 , 其 r1=0.64, r2=1.38 。已知苯 乙 烯 和 丁 二 烯 的 均 聚 增 长 速 率 常 数 分别为 49 和 25.1 l / (mol,s)。

试求: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要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施?

2.已知 BPO在 60℃ 的半衰期为 48 小时,甲基丙烯酸甲酯在 60℃ 下 的 KP2/Kt = 1×10-2 L/mol.S 。如果起始投料量为每 100ml溶液(惰性溶剂)中含 20g甲基丙烯酸甲酯和 0.1gBPO,试求 :

(1). 生成 2g 聚合物需要多少时间 ? (2) 反应的起始聚合速度是多少? (3). 反应初期生成的聚合物的数均聚合度 (60℃ 下以岐化终止为主, f=0.85)   ( 4 )当单体 10 % 转化后用去的引发剂分率是多少 ?