题目
在生产聚丙烯腈苯乙烯共聚物（AS 树脂）时，所采用的丙烯腈(M1)和苯乙烯 (M2)的投料重量比为 24:76。 在采用的聚合条件下， 此共聚体系的竞聚率 ri=0.04， r2=0.40。如果在生产中采用单体一次投料的聚合工艺，并在高转化率下才停止 反应，试讨论所得共聚物阻成的均匀性。
在生产聚丙烯腈苯乙烯共聚物（AS 树脂）时，所采用的丙烯腈(M1)和苯乙烯 (M2)的投料重量比为 24:76。 在采用的聚合条件下， 此共聚体系的竞聚率 ri=0.04， r2=0.40。如果在生产中采用单体一次投料的聚合工艺，并在高转化率下才停止 反应，试讨论所得共聚物阻成的均匀性。
题目解答
答案
此共聚体系属于 r1<1， 2<1 有恒比点的共聚体系， r 恒比点的 f1 若为(f1)A， 则(f1)A=(1-r2)/(2-r1-r2)=0.385 根据两单体的分子量可知，两单体投料重量比为 24:76 相当于其摩尔比为45:70，则 f1 为 0.39，f1 与(f1)A 十分接近。因此用这种投料比，一次投料于高转 化率下停止反应仍可制得组成相当均匀的共聚物。
解析
步骤 1：确定共聚体系的类型
根据题目中给出的竞聚率 r1=0.04 和 r2=0.40，可以判断该共聚体系属于 r1<1 和 r2<1 的类型，即有恒比点的共聚体系。这意味着在高转化率下，共聚物的组成会趋于一个恒定值。
步骤 2：计算恒比点的组成
恒比点的组成 f1 可以通过公式 f1=(1-r2)/(2-r1-r2) 计算。将 r1=0.04 和 r2=0.40 代入公式，得到 f1=(1-0.40)/(2-0.04-0.40)=0.385。这意味着在高转化率下，丙烯腈在共聚物中的摩尔分数为 0.385。
步骤 3：计算投料比对应的摩尔比
题目中给出的投料重量比为 24:76，根据丙烯腈和苯乙烯的分子量（丙烯腈的分子量约为 53，苯乙烯的分子量约为 104），可以计算出两单体的摩尔比。24/53:76/104=0.45:0.73，即丙烯腈和苯乙烯的摩尔比为 45:73。因此，丙烯腈在单体中的摩尔分数 f1 为 45/(45+73)=0.39。
步骤 4：比较恒比点组成与投料比组成
恒比点的组成 f1 为 0.385，而投料比对应的丙烯腈摩尔分数为 0.39，两者非常接近。这意味着在高转化率下，共聚物的组成将与投料比的组成非常接近，从而保证了共聚物组成的均匀性。
根据题目中给出的竞聚率 r1=0.04 和 r2=0.40，可以判断该共聚体系属于 r1<1 和 r2<1 的类型，即有恒比点的共聚体系。这意味着在高转化率下，共聚物的组成会趋于一个恒定值。
步骤 2：计算恒比点的组成
恒比点的组成 f1 可以通过公式 f1=(1-r2)/(2-r1-r2) 计算。将 r1=0.04 和 r2=0.40 代入公式，得到 f1=(1-0.40)/(2-0.04-0.40)=0.385。这意味着在高转化率下，丙烯腈在共聚物中的摩尔分数为 0.385。
步骤 3：计算投料比对应的摩尔比
题目中给出的投料重量比为 24:76，根据丙烯腈和苯乙烯的分子量（丙烯腈的分子量约为 53，苯乙烯的分子量约为 104），可以计算出两单体的摩尔比。24/53:76/104=0.45:0.73，即丙烯腈和苯乙烯的摩尔比为 45:73。因此，丙烯腈在单体中的摩尔分数 f1 为 45/(45+73)=0.39。
步骤 4：比较恒比点组成与投料比组成
恒比点的组成 f1 为 0.385，而投料比对应的丙烯腈摩尔分数为 0.39，两者非常接近。这意味着在高转化率下，共聚物的组成将与投料比的组成非常接近，从而保证了共聚物组成的均匀性。