(完整)苯乙烯的本体聚合

实验一：苯乙烯的本体聚合

一、实验目的：

1.通过实验，了解自由基聚合反应特点;

2.掌握苯乙烯的本体聚合的试验方法。

二、实验原理:

聚苯乙烯(PS）是一种无色透明的热塑性塑料，是以苯乙烯为单体通过加聚反应得到的线性高分子化合物，具有高于100℃的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。

苯乙烯的聚合有三种方式：自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。

本实验采用自由基聚合。引发剂：偶氮二异丁睛

自由基聚合的机理

反应条件要求无氧，避免引发剂分解

三、实验仪器与药品:

四、实验步骤

1.苯乙烯精制:去除里面的阻聚剂，酚类物质—部分同学做

在500ml的分液漏斗中装入250ml的苯乙烯，每次用50ml的5%NaOH水溶液洗涤数次,至无色后再用蒸馏水洗至呈中性，然后加入适量的无水Na2SO4放置干燥。干燥后的苯乙烯在进行减压蒸馏,收集60度/5.33Kpa 的馏分.

实验室减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气（减压）、安全保护和测压四部分组成。

蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性；毛细管是作为气化中心，使蒸馏平稳，避免液体过热而产生暴沸冲出现象。

蒸出液接受通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时，只需转动接液管，在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器.尤其不能用不耐压的平底瓶（如锥形瓶等），以防止内向爆炸

结合前段时间做的实验总结了下面几条:

1。蒸馏瓶内液体不可超过其体积的一半,因为减压下蒸汽的体积比常压下大得多。

2.正式蒸馏前的关键步骤：空试。以保证真空度能达标.装好仪器后首先检查气密性。

3.加料后,先向空试操作一样，是真空泵稳定在所需数值上,在开始加热.因为减压下物质熔沸点会降低，加热的过程中抽真空的话可能会引起液体暴沸。

4.加热过程中，避免蒸汽过热，仪器不能有裂缝，不能使用薄壁及不耐压的仪器。

5.实验结束时要先停止加热，一走热源，再稍微抽片刻，是蒸馏瓶以及残留液冷却，慢开活塞，带压力回复后，停泵，移走热源。

这一部分重点掌握减压蒸馏的操作

2。偶氮二异丁睛的精制

偶氮二异丁腈的精制：偶氮二异丁腈（AIBN)是一种广泛应用的引发剂，为白色结晶,熔点102－104℃，有毒!溶于乙醇、乙醚、甲苯和苯胺等，易燃。偶氮二异丁基是一种有机化合物，可采用常规的重结晶方法进行精制。

（1）在500ml锥形瓶中加入200ml 95%的乙醇，然后在80℃水浴中加热至乙醇将近沸腾。迅速加入20克偶氮二异丁腈，摇荡使其溶解；(2)溶液趁热抽滤,滤液冷却后，即产生白色晶体.若冷却至室温仍无结晶产生,可将锥形瓶置于冰水中冷却片刻，即会产生结晶；（3）结晶出现后静置30min,用布氏漏斗抽滤.滤饼摊开于表面皿中,自然干燥至少24h,然后置于真空干燥箱中干燥24ｈ。称量，计算产率；（4)精制后的偶氮二异丁腈置于棕色瓶中低温保存备用。

3。苯乙烯的本体聚合（自由基聚合）

取三口瓶，加入0。15g偶氮二异丁睛，再加入15ml精制的苯乙烯，

三口瓶通氮气，85度恒温水浴中进行聚合

聚合时间30min左右,过程中，发现瓶内液体逐渐粘稠，变为乳白色,搅拌发生困难，停止加热，取出三口瓶，趁热将粘液倒入洗净的干燥烧杯中,冷却。

加入20ml甲苯。搅拌粘稠液体，再将聚合物溶液在搅拌下慢慢倒入盛有40ml的乙醇小烧杯中，使苯乙烯沉析出来。

过滤，烘干，称重，计算转化率。

五、实验结果与数据处理

六、实验小结

本体聚合

一、判断 1、根据单体和聚合体的互溶情况，可将本体聚合分为均相和非均相两种。（√） 2、乙烯的聚合方法就以所采用的压力高低分为高压法、中压法和低压法。所得聚合物相应地被称为高压聚乙烯、中压聚乙烯及低压聚乙烯。（√） 3、在一定温度范围内，聚合反应速率和聚合物产率随温度的升高而降低，当超过一定值后，聚合物产率、分子量及密度则升高。（×） 4、高压聚乙烯生产工艺中的釜式法工艺大都采用有机过氧化物为引发剂，反应压力较管式法高，聚合物停留时间稍短，部分反应热是借连续搅拌和夹套冷却带走。（×） 5、管式反应器特点是物料呈柱塞流，无返混现象反应温度沿反应管位置而变化，反应温度存在最高峰，分子量分布宽。（√） 6、通用级聚苯乙烯可采用本体聚合法和悬浮聚合法生产。现已成为世界上仅次于聚乙烯、聚氯乙烯的第三大塑料品种。（√） 7、丙烯单体是所有烯类单体中放热量最大的。（×） 8、为了减少苯乙烯单体损失，预聚合反应在密闭式压力釜中进行.（√） 9、聚氯乙烯产品的特征为悬浮聚合粒子是多边形的，无包封皮层；本体聚合的粒子是圆的，有较厚的皮层。（×） 10、加压可增大单体分子间的间距，增加活性链与单体的碰撞几率，加快反应。有利于提高产品的质量。（√） 二、填空 1、高压聚乙烯流程分五个部分，乙烯压缩、引发剂配制与注入、聚合、聚合物与未反应的乙烯分离、挤出和后序处理。 2、乙烯高压聚合分釜式法和管式法两种。 3、聚合反应的控制要点主要有聚合速率、分子量、粘度、聚合热及转化率。 4、苯乙烯热聚合反应时，反应温度愈高，形成的活性中心愈多，反应速率越快，聚合物分子量越低。 5、在实施本体聚合时，必须始终控制放热量与排热量的平衡，否则易产生爆聚。 6、甲基丙烯酸甲酯 (简称MMA) 的均聚物或共聚物的片状物称为有机玻璃。 7、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗称有机玻璃。 8、塔式流程主要分为三个阶段。即预聚合、后聚合、聚合物的后处理。 9、在本体聚合工艺控制中，只要转化率不是太高，压力与温度呈线性关系，可通过监测压力来控制反应温度。 10、氯乙烯本体法中聚合的主要设备为预聚釜和第二段后反应釜。 三、选择题 1、LDPE指的是：（C） A.低密度聚丙烯 B.高密度聚乙烯 C.高压聚乙烯 D.低压聚乙烯 2、苯乙烯分段聚合的工艺流程不包括下列哪一种：（D） A.塔式反应流程 B.少量溶剂存在下的生产流程 C.压力釜串联流程 D.压力釜并联流程

苯乙烯聚合的综合实验

苯乙烯聚合的综合实验 实验目的： 1，了解苯乙烯聚合的反应原理 2.通过对聚苯乙烯的表征掌握对红外光谱，粘度仪、DSC等的使用方法。 实验原理：聚苯乙烯一般由单体苯乙烯通过自由基聚合获得。要获得分子量分布较窄的聚苯乙烯，则须通过阴离子聚合反应的方法。自由基聚合的实施方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。本体聚合和溶液聚合也适合于阴离子聚合。 阴离子聚合是活性聚合和化学聚合，其特点是无终止聚合。在反应条件控制得当的情况下，阴离子聚合体系可以长时间保持链增长活性。活性聚合技术是目前合成单分散特定分子量的聚合物的一种方法。阴离子活性聚合物的分子量可通过单体浓度和引发剂的浓度来控制：错误！未找到引用源。（双阴离子引发n＝2，单离子引发n＝1），其分子量分布指数接近1。

反应部分试剂与仪器 试剂：苯乙烯，正丁基锂，环己烷，无水氯化钙，甲醇，氢氧化钠. 仪器：250 mL分液漏斗，100 mL烧杯，量筒（10 mL、50 mL），注射器及针头，无水无氧操作系统，玻璃棒，反应管，抽滤瓶，布氏漏斗，注射器，试管。表征部分：红外光谱仪、DSC、粘度仪 实验步骤： 1试剂的预处理 取苯乙烯50mL于250mL分液漏斗，用5%NaOH洗至水层变为无色，再用水洗至pH约为7，得到淡黄色液体。向所得液体中加入无水氯化钙，于100mL锥形瓶中保存。 2苯乙烯的阴离子聚合 取干燥试管一支，配上单孔橡皮塞和短玻璃管及一段橡皮管，接上无水无氧干燥系统，以油泵抽真空，通氮气，反复三次。持续通入氮气作为保护气，由注射器从橡皮管依次且连续注入4mL无水环己烷、1.5mL干燥苯乙烯和0.8mL正丁基锂溶液。放置10分钟后，以注射器从橡皮管注射加入甲醇。 3 正丁基锂的制备 在氮气保护下，在5000ml的三口瓶中加入3L正己烷（或60-90℃石油醚），将140g(20mol)金属锂片用正己烷(或60-90℃石油醚)洗涤干净，戴上一次性手套，将金属锂片快速撕成小片，加入到5000ml的三口瓶中，装上机械搅拌，冰盐浴冷

(完整)苯乙烯的本体聚合

实验一：苯乙烯的本体聚合 一、实验目的： 1.通过实验，了解自由基聚合反应特点; 2.掌握苯乙烯的本体聚合的试验方法。 二、实验原理: 聚苯乙烯(PS）是一种无色透明的热塑性塑料，是以苯乙烯为单体通过加聚反应得到的线性高分子化合物，具有高于100℃的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。 苯乙烯的聚合有三种方式：自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。 本实验采用自由基聚合。引发剂：偶氮二异丁睛 自由基聚合的机理 反应条件要求无氧，避免引发剂分解 三、实验仪器与药品: 四、实验步骤 1.苯乙烯精制:去除里面的阻聚剂，酚类物质—部分同学做 在500ml的分液漏斗中装入250ml的苯乙烯，每次用50ml的5%NaOH水溶液洗涤数次,至无色后再用蒸馏水洗至呈中性，然后加入适量的无水Na2SO4放置干燥。干燥后的苯乙烯在进行减压蒸馏,收集60度/5.33Kpa 的馏分.

实验室减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气（减压）、安全保护和测压四部分组成。 蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性；毛细管是作为气化中心，使蒸馏平稳，避免液体过热而产生暴沸冲出现象。 蒸出液接受通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时，只需转动接液管，在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器.尤其不能用不耐压的平底瓶（如锥形瓶等），以防止内向爆炸 结合前段时间做的实验总结了下面几条: 1。蒸馏瓶内液体不可超过其体积的一半,因为减压下蒸汽的体积比常压下大得多。 2.正式蒸馏前的关键步骤：空试。以保证真空度能达标.装好仪器后首先检查气密性。 3.加料后,先向空试操作一样，是真空泵稳定在所需数值上,在开始加热.因为减压下物质熔沸点会降低，加热的过程中抽真空的话可能会引起液体暴沸。 4.加热过程中，避免蒸汽过热，仪器不能有裂缝，不能使用薄壁及不耐压的仪器。 5.实验结束时要先停止加热，一走热源，再稍微抽片刻，是蒸馏瓶以及残留液冷却，慢开活塞，带压力回复后，停泵，移走热源。 这一部分重点掌握减压蒸馏的操作 2。偶氮二异丁睛的精制 偶氮二异丁腈的精制：偶氮二异丁腈（AIBN)是一种广泛应用的引发剂，为白色结晶,熔点102－104℃，有毒!溶于乙醇、乙醚、甲苯和苯胺等，易燃。偶氮二异丁基是一种有机化合物，可采用常规的重结晶方法进行精制。 （1）在500ml锥形瓶中加入200ml 95%的乙醇，然后在80℃水浴中加热至乙醇将近沸腾。迅速加入20克偶氮二异丁腈，摇荡使其溶解；(2)溶液趁热抽滤,滤液冷却后，即产生白色晶体.若冷却至室温仍无结晶产生,可将锥形瓶置于冰水中冷却片刻，即会产生结晶；（3）结晶出现后静置30min,用布氏漏斗抽滤.滤饼摊开于表面皿中,自然干燥至少24h,然后置于真空干燥箱中干燥24ｈ。称量，计算产率；（4)精制后的偶氮二异丁腈置于棕色瓶中低温保存备用。 3。苯乙烯的本体聚合（自由基聚合） 取三口瓶，加入0。15g偶氮二异丁睛，再加入15ml精制的苯乙烯， 三口瓶通氮气，85度恒温水浴中进行聚合 聚合时间30min左右,过程中，发现瓶内液体逐渐粘稠，变为乳白色,搅拌发生困难，停止加热，取出三口瓶，趁热将粘液倒入洗净的干燥烧杯中,冷却。 加入20ml甲苯。搅拌粘稠液体，再将聚合物溶液在搅拌下慢慢倒入盛有40ml的乙醇小烧杯中，使苯乙烯沉析出来。 过滤，烘干，称重，计算转化率。 五、实验结果与数据处理 六、实验小结

苯乙烯不同聚合方式

专业综合实验论文 题目：苯乙烯不同聚合方式比较及性能测试 学院：化学化工学院 专业：高分子材料与工程班级：1001班学号：0110 学生姓名：章守一 导师姓名：黄先威刘拥君刘艳丽禹新良 完成日期：2013年12月14日 一.前言 1.1聚苯乙烯生产工艺的发展现状和前景展望 工业上聚苯乙烯的生产主要采用两种生产工艺：本体法及悬浮法。本体法是最主要的生产方法，目前世界上85％以上的聚苯乙烯（PS）和抗冲聚苯乙烯（IPS）是采用连续本体法工艺生产的。连续本体法生产装置一般有一条或几条生产线，生产能力为20～160kt/a。通过改进反应器设计、相对分子质量和橡胶粒径控制和脱挥技术，可以使本体法工艺生产线的规模更大、效率更高。目前已有单线能力90～138kt/a的大型本体法生产装置投入工业运转，但一般来说单反应器能力30～50kt/a。 悬浮法是第二种聚苯乙烯基本生产工艺，悬浮法工艺的装置规模一般小于本体法工艺，间歇操作、牌号切换时清洗时间很短。对于某些高耐热和高相对分子质量牌号的产品只能用间歇悬浮聚合工艺生产，但在相同的生产能力下采用连续本体法的工厂固定资产投资及生产成本比悬浮法低，因此对于大多数PS牌号来说用本体法生产更为经济。目前悬浮法一般已经被本体法代替，主要用于生产可发性聚苯乙烯（EPS）。 1.2聚苯乙烯的合成工艺原理 乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下，分散在介质中加入水溶性引发剂，在

机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。它不同于溶液聚合，又不同于悬浮聚合，它是在乳液的胶束中进行的聚合反应，产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。 乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂，还有调节剂、pH缓冲剂及电解质等其他辅助试剂。 悬浮聚合实质上是借助于较强烈的机械搅拌和悬浮剂的作用，通常是将不溶于水的单体(苯乙烯)分散在介质水中，利用机械搅拌，将单体打散成直径为0.01~5mm的小液滴的形式进行本体聚合。在每个小液滴内，单体的聚合过程和机理与本体聚合相似。 在苯乙烯悬浮聚合过程中，引发剂和分散剂的用量、温度与搅拌速度、单体和水的比例对珠体的粒度分布影响显著，若控制不当，易引起粒料的粘结，甚至粘结成块，影响单体聚合。 2.聚苯乙烯合成工艺流程 2.1.苯乙烯乳液聚合 表1 实验的主要仪器

高分子化学(第四版)习题参考答案Chap.5

计算题 2. 计算苯乙烯乳液聚合速率和聚合度。已知：60℃时，k p =176 L(mol ?s)-1，[M]=5.0mol ?L -1，N= 3.2?1014/ml ，ρ=1.1?1012(mol ?s)-1 解：423143310*3 4.210 *023.6*20.5*176*10*2.3*102] [10-===A p p N M Nk R 5121410*56.210 *1.15*176*10*2.3] [===ρM Nk X p n 3. 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，ρ=5.0?1012个(ml ?s)-1。两体系的速率常数相同：k p =176L(mol ?s)-1, k t =3.6?107L(mol ?s)-1。 解：本体聚合：11..10*3.8..10*3.810*023.610*0.5191122312 ------====s l mol s ml mol N R A i ρ 62/1792/110*45.910*6.3*210*3.8*0.5*1762][--=???? ??=???? ??=t i p p k R M k R mol/L.s 4.185023.02/77.011382/10*138.110*4 5.9*10* 6.3*25*1762][36 7222 2=+=+====-D C X R k M k n p t p ν ν 乳液聚合：423153310*3.710 *023.6*25*176*10*0.1*102] [10-===A p p N M Nk R mol/L.s 41231510*8.810 *55.0*10*5*176*10*1][===ρn M Nk X p n 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N A =6.023?1023mol -1。 b 、单体液滴数(ml － 1)。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ρ (分子?ml -1?s -1)。条件：50℃时，k d =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：g s m m 04.0200*100/02.012===；

作业一参考答案

作业一（第一、二、三部分） 一．第一部分 1.写出聚氯乙烯、聚乙二醇、涤纶、尼龙-610、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸乙酯和氯丁橡胶的分子式、重复单元及单体，并用系统命名法命名。

2. （1）数均分子量M n 和重均分子量M w 的物理意义是什么试证明多分散系数d ≥1。（2）某聚合物试样由下列级分组成，试计算该试样的数均分子量M n 和重均分子量M w 以及多分散系数d 。 解：（1）数均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的分数与其相对应的分子量乘积的总和。 重均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的重量分数与其相对应的分子量乘积的总和。 设i M 为i 聚体的分子量，则 ( ) 2 2 220i n i i i n i n i i M M N M N M N M M N -=+-≥∑∑∑∑ 亦即2 0w n n M M M -≥ 故当i n M M ≡时，则w n M M ≡，当i n M M ≠时，则w n M M 。 （2）4 561 18484.30.50.40.1 101010 i i n i n M M n = = =++∑∑ 45650.5100.4100.110 1.45101 i i w i w M M w ?+?+?= ==?∑∑ 51.45107.8418484.3w n M d M ?=== 二．第二部分 3. 多少乙酸加到等摩尔比的己二酸和己二胺中才能使聚酰胺的分子量为11318，

反应程度为 %，求乙酸和己二酸的摩尔比 解：设己二酸加料为1mol 时，乙酸为N mol ，将P ＝， 11318 , 113n X = 代入 112n r X r r ?' += '+-中，解得0.99r '=。 由 12 0.99122b b b N r N N N ?'= =='+?+， 得N ＝。 所以乙酸和己二酸得摩尔比为：1。 4. 计算下列体形缩聚反应体系的凝胶点：（1）邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为:；（2）邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为:: 解：（1）30.982 2.37 1.500.98f ??==+，220.844 2.39c P f === （2）(30.990.0022)2 2.39 1.500.990.005f ?+??==++；220.838 2.39c P f === 。 5. 写出以对苯二甲酸和乙二醇为原料用酯交换法生产PET 树脂的全部反应。试问：（1）为什么要用过量的乙二醇（2）如何保证官能团等当量（3）欲得平均分子量为20000的PET 树脂，求反应中允许的乙二醇的最大浓度分数是多少（280℃时缩聚平衡常数 K=） 解：（3） 20000 208.396n X = = 111n P X =- , 022 0(1)w N PN K N P =- 0 4.9 0.011%208(2081) (1)w n n N K N X X ===--

苯乙烯聚合

苯乙烯悬浮聚合 一、实验目的 （1）了解悬浮聚合的反应原理及配方中各组分的作用； （2）了解珠状聚合实验操作及聚合工艺的特点； （3）通过实验，了解苯乙烯单体在聚合反应上的特性。 二、实验原理 悬浮聚合是指在较强的机械搅拌下，借悬浮剂的作用，将溶有引发剂的单体分散在另一与单体不溶的介质中(一般为水)所进行的聚合。根据聚合物在单体中溶解与否，可得透明状聚合物或不透明不规整的颗粒状聚合物。像苯乙烯、甲基丙烯酸酯，其悬浮聚合物多是透明珠状物，故又称珠状聚合；而聚氯乙烯因不溶于其单体中，故为不透明、不规整的乳白色小颗粒(称为颗粒状聚合)。 悬浮聚合实质上是单体小液滴内的本体聚合，在每一个单体小液滴内单体的聚合过程与本体聚合是相类似的，但由于单体在体系中被分散成细小的液滴，因此，悬浮聚合又具有它自己的特点。由于单体以小液滴形式分散在水中，散热表面积大，水的比热大，因而解决了散热问题，保证了反应温度的均一性，有利于反应的控制。悬浮聚合的另一优点是由于采用悬浮稳定剂，所以最后得到易分离、易清洗、纯度高的颗粒状聚合产物，便于直接成型加工。

可作为悬浮剂的有两类物质:一类是可以溶于水的高分子化合物，如聚乙烯醇、明胶、聚甲基丙烯酸钠等。另一类是不溶于水的无机盐粉末，如硅藻土、钙镁的碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐等。悬浮剂的性能和用量对聚合物颗粒大小和分布有很大影响。一般来讲，悬浮剂用量越大，所得聚合物颗粒越细，如果悬浮剂为水溶性高分子化合物，悬浮剂相对分子质量越小，所得的树脂颗粒就越大，因此悬浮剂相对分子质量的不均一会造成树脂颗粒分布变宽。如果是固体悬浮剂，用量一定时，悬浮剂粒度越细，所得树脂的粒度也越小，因此，悬浮剂粒度的不均匀也会导致树脂颗粒大小的不均匀。 为了得到颗粒度合格的珠状聚合物，除加入悬浮剂外，严格控制搅拌速度是一个相当关键的问题。随着聚合转化率的增加，小液滴变得很粘，如果搅拌速度太慢，则珠状不规则，且颗粒易发生粘结现象。但搅拌太快时，又易使颗粒太细，因此，悬浮聚合产品的粒度分布的控制是悬浮聚合中的一个很重要的问题。 掌握悬浮聚合的一般原理后，本实验仅对苯乙烯单体及其在珠状聚合中的一些特点作一简述苯乙烯是一个比较活泼的单体，易起氧化和聚合反应。在贮存过程中，如不添加阻聚剂即会引起自聚。但是，苯乙烯的游离基并不活泼，因此，在苯乙烯聚合过程中副反应较少，不容易有链支化及其它歧化反应发生。链终止方式据实验证明是双基结合。另外，苯乙烯在聚合过程中凝胶效应并不特别显著，在本体及悬浮聚合中，仅在转化率由50%~70%时，有一些自动加速现象。因此，苯乙烯的聚合速度比较缓慢，例如与甲基丙烯酸甲酯相比较，在用同量的引发剂时，其所需的聚合时间

实验_苯乙烯悬浮聚合【仅供参考】

实验二:苯乙烯的悬浮聚合 一、实验目的 1．通过对苯乙烯单体的悬浮聚合实验，了解自由基悬浮聚合的方法和配方中各组分的作用； 2．学习悬浮聚合的操作方法； 3．通过对聚合物颗粒均匀性和大小的控制，了解分散剂、升温速度、搅拌形式与搅拌速度对悬浮聚合的重要性。 二、实验原理 悬浮聚合是由烯类单体制备高聚物的重要方法，由于水为分散介质，聚合热可以迅速排除，因而反应温度容易控制，生产工艺简单，制成的成品呈均匀的颗粒状，故又称珠状聚合，产品不经造粒可直接加工成型。悬浮聚合得到珠状的聚合物颗粒，常常作为离子交换树脂和高分子试剂、高分子催化剂的载体。 苯乙烯是一种比较活泼的单体，容易进行聚合反应。苯乙烯在水中的溶解度很小，将其倒入水中，体系分成两层，进行搅拌时，在剪切力作用下单体层分散成液滴，界面张力使液滴保持球形，而且界面张力越大形成的液滴越大，因此在作用方向相反的搅拌剪切力和界面张力作用下液滴达到一定的大小和分布。而这种液滴在热力学上是不稳定的，当搅拌停止后，液滴将凝聚变大，最后与水分层，同时聚合到一定程度以后的液滴中溶有的发粘聚合物亦可使液滴相粘结。因此，悬浮聚合体系还需加入分散剂。 悬浮聚合实质上是借助于较强烈的搅拌和悬浮剂的作用，将单体分散在单体不溶的介质（通常为水）中，单体以小液滴的形式进行本体聚合，在每一个小液滴内，单体的聚合过程与本体聚合相似，遵循自由基聚合一般机理，具有与本体聚合相同的动力学过程。由于单体在体系中被搅拌和悬浮剂作用，被分散成细小液滴，因此悬浮聚合又有其独到之处，即散热面积大，防止了在本体聚合中出现的不易散热的问题。由于分散剂的采用，最后的产物经分离纯化后可得到纯度较高的颗粒状聚合物。 悬浮聚合主要组分有四种：单体，分散介质（水），悬浮剂，引发剂。1．单体:单体不溶于水，如：苯乙烯（styrene），醋酸乙烯酯（vinyl acetate），甲

苯乙烯聚合的基本原理

苯乙烯聚合的基本原理 苯乙烯聚合是一种重要的聚合反应，它是指将苯乙烯单体分子连接在一起，形成长链或交联聚合物的过程。苯乙烯聚合的基本原理涉及两个关键步骤：引发反应和聚合链的生长。 首先，聚合反应的引发步骤是至关重要的。引发剂是一种化学物质，它能够产生自由基（一个不稳定的分子，具有未成对电子）。最常用的引发剂是过氧化物，例如过氧化苯甲酰（BPO）或过氧化丙酮（PA），它们通过热或紫外线的作用可以分解产生自由基。 当引发剂分解形成自由基之后，它们会与苯乙烯中的一个单体相互作用，从而形成一个新的自由基。这个自由基可以进一步反应，将新的自由基转移到另一个苯乙烯分子上，继续聚合反应。这种传递自由基的过程称为链引发反应。 其次，聚合链的生长步骤是聚合反应的核心。一旦自由基传递给另一个苯乙烯分子，它会重新结合并形成一个新的自由基，从而引发下一个聚合反应。这种聚合链的生长过程是一个连续的循环，在引发剂存在的情况下可以持续进行。 聚合链的生长可以分为两种机制：自由基聚合和离子聚合。 自由基聚合是最常见的聚合机制。在这种机制下，自由基通过与其他苯乙烯单体相互作用来增长聚合链。这种反应发生在高温下，通常在50-120摄氏度的范围

内进行。自由基聚合反应速度较快，但产生的聚合物分子结构通常是随机的。 离子聚合是另一种聚合机制。在这种机制下，引发剂会引发苯乙烯分子的阳离子或阴离子的形成。聚合链通过逐步加入苯乙烯分子来增长，形成规则有序的结构。离子聚合一般在低温下进行，通常在-78摄氏度以下。 总体而言，苯乙烯聚合是一种重要的聚合反应，可以通过引发剂产生自由基或离子，并通过聚合链的生长将单体连接成聚合物。这个过程可以通过自由基聚合或离子聚合进行，并且可以在不同温度下进行。苯乙烯聚合广泛应用于塑料、橡胶、纺织品和涂料等领域，对于提高产品的性能和改善性能具有重要的意义。

苯乙烯阴离子高温本体聚合引发机理的新发现(二)

苯乙烯阴离子高温本体聚合引发机理的新发现(二) 郑安呐;郑云龙;管涌;代文;李书召 【摘要】采用创建的一种研究方法,以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,研究了苯乙烯(St)在60℃至140℃下的阴离子本体聚合.结果表明,低温下(＜20℃)以六元缔合结构形式存在的非活性正丁基锂在高温下(≥60℃)会转化为活性种.随机分布在该六元结构上的平均1.3个离子对可以引发St的阴离子聚合.然而从六元缔合结构上增长出的超分子聚合物线团又将阻碍单体继续扩散进入离子对参与聚合,从而产生一个持续时间较长的聚合转化率停滞平台(SCP).由于时温等效作用,提高聚合温度可以显著地缩短SCP的持续时间,从而大大地加快聚合速率.SCP后期,缔合的超分子结构在前期聚合累积能量、单体扩散动力以及相分离的共同驱动下将完全地分解为6个独立、相等的聚苯乙烯锂活性链,聚合又将继续,并迅速达到聚合终点.少量极性调节剂四氢呋喃的加入可以明显提高聚合速率,但仅仅只是缩短了SCP的持续时间,并没有改变n-BuLi的缔合结构. 【期刊名称】《功能高分子学报》 【年(卷),期】2011(024)002 【总页数】9页(P116-124) 【关键词】苯乙烯;阴离子本体聚合;引发机理;缔合;超分子 【作者】郑安呐;郑云龙;管涌;代文;李书召 【作者单位】华东理工大学材料科学与工程学院,上海市先进聚合物材料重点实验室,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,上海市先进聚合物材料重点实验室,超细材料制备与应用教育部重点实验

室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,上海市先进聚合物材料重点实验室,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,上海市先进聚合物材料重点实验室,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,上海市先进聚合物材料重点实验室,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237 【正文语种】中文 【中图分类】TQ316.32 如前文所述[1],阴离子聚合不仅是合成窄分子量分布以及嵌段、星型等特种结构高聚物最重要的聚合方法之一,也是迄今为止烯烃嵌段高聚物唯一可行的工业化合成方法[2-5]。然而,它却正面临着发展的瓶颈,其一,尚未找到合适的控制阴离子聚合速率与抑制副反应的方法;其二,适合进行阴离子聚合的烯烃单体范围太窄。其原因是对阴离子聚合机理尚未十分明确,主要表现为: 传统阴离子聚合的引发机理认为,引发剂的结构存在着缔合、紧密、疏松以及自由离子对几种形式。随着体系极性的逐渐提高,引发剂从缔合向疏松、自由离子对方向转变,引发聚合反应也从不可能到可能,直至聚合速率大为提高。为支持该理论,尽管也存在一些在高低温条件下离子对在紫外光谱中有不同表现的实验证据[6],但却不能解释为什么加入微量极性调节剂时聚合速率急速增加到极大值,进一步提高调节剂加入量时,聚合速率反而迅速下降,并逐渐趋近于略高于不添加任何极性调节剂的聚合反应速率的普遍现象[7]。 最不能解释的实验现象是:用含有相同反离子的不同引发剂,去引发同一种单体进行阴离子聚合时,聚合速率却存在着巨大差异[8-11]。按照经典阴离子理论,一旦引发反应后,碳负离子是由新加成的单体所构成,而且不断更换成新插入单体后形成的碳负离子,实际上聚合速率与引发剂本身的结构已没有关系。这是由于阴离子聚合速

高分子化学习题与计算题

1、聚合物合单元 . 的结构单元 ,复 2、高分子化合物（又称聚合物）其分子量一般在多大范围内___。 3、聚合物按大分子主链的化学组成可分___、___ 、____ 和____。 4、按聚合物材料性能及用途进行分类，一般可分为____、____、____三大类。根据聚合物主链所含元素，又可将聚合物分为：____、____、____。 5、按单体和聚合物在组成和结构上发生变化聚合反应可为：___、___。按聚合机理聚合反应可分为：____、___。 6、聚乙烯的结构单元为＿，此结构单元又可以称为＿ 7、尼龙-66 的单体是__、___。 8、合成天然橡胶单体是____。 9、无定型高聚物的物理状态及力学性质随温度而变，其中 Tg 是：____；Tf 是： ____。而在结晶高聚物中 Tm 是：____。 10、____和____是评价聚合物耐热性的重要指标。 11、缩聚中的副反应：____、______、_____。 12、线形缩聚相对分子质量的控制手段有____、_____、和______。 13、单体浓度对成环或线性缩聚倾向也有影响，____有利于成环，_____有利于线性缩聚。 14、等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸进行缩聚反应，反应程度 P=0.95 时的数均聚合度。 15、线形缩聚的核心问题是______；体形缩聚的关键问题是_____ 所有缩聚反应共有的特征是____ 16、逐步聚合法有熔融缩聚和_____、_____、_____等四种。 17、合成涤纶聚酯的单体主要为、。聚合制得 18、运用酯交换法合成涤纶聚酯的步骤为____、______、____。 19、涤纶的化学名称为＿＿，它是由单体对苯二甲酸、＿＿，经 20、合成纤维的第一大品种为____，第二大类合成纤维为____。 21、酚醛反应形成酚醇无规预聚物的条件是____形成结构预聚物的条件是____。 22、线性缩聚机理特征：_______、________。 23、_____是缩合聚合反应的简称，是指带有官能团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程，在机理上属于_____，参加反应的有机化合物含有两个以上官能团。的。工业上生产涤纶比较成熟的技术是先使对苯二甲酸＿、然后＿，最后缩聚。、＿＿、＿＿。 24、对于可逆平衡缩聚反应，到反应后期往往要在高温高真空下进行，目的是为了___________________。 25、从聚合机理看，PS 属于___聚合，尼龙—66 属于____聚合，此外还有加成反应和开环聚合，前者如_____，后者如____。 26、单体结构影响对聚合类型的选择，氯乙烯只能进行＿＿，异丁烯只能进行＿，丙烯可选择＿，而甲基丙烯酸甲酯可以进行＿＿和＿＿。 27、由于苯环的共轭结构，苯乙烯可以采用___________聚合、____________聚合、_________聚合得到聚合物。 28、自由基聚合规律是转化率随时间而__________，延长反应时间可以提高 _______。缩聚反应规律是转化率随时间__________，延长反应时间是为了 __________。 29、引发剂引发自由基聚合，如欲提高聚合物的分子量，可以______（升高或降低）聚合温度，或______（升高或降低）引发剂浓度。 30、在自由基聚合和缩聚反应中，分别用______和______来表征聚合反应进行的深度。 31、本体聚合应选择_____引发剂、乳液聚合应选择_____引发剂 32、引发剂引发的自由基聚合体系中，影响聚合速率的因素是______、_____、 _______和________。 33、引发剂损耗原因：_______、_______。 34、推导微观聚合动力学方程,作了 4 个基本假定是:__________、__________、聚合度很大、链转移反应无影响。 35、自动加速现象主要是_____增加引起的，又称为_____；加速的原因可以由链终止受____控制来解释。 36、本体聚合至一定转化率时会出现自动加速现象，这时体系中的自由基浓度[M·] 和自由基寿命τ的变化为_____。 37、____、____是影响聚合速率和分子量的两大因素 38、甲基丙烯酸甲酯本体聚合，当转化率较高时，会出现聚合反应速率＿＿这种现象又称为＿＿，产生这种现象的原因是＿＿。 39、苯乙烯本体聚合初期_____考虑自动加速现象，而甲基丙烯酸甲酯本体聚合初期 ____考虑自动加速现象（均填需要/不需要） 40、自由基聚合体系中“双基终止”是指_____、和_____。 41、自由基的链终止反应中，温度对其有很大影响，低温有利于______高温有利于_______。 42、原子转移自由基聚合最大的优点是适用单体范围______，聚合条件______，可以合成______，______，_____，_____和_____共聚物。 43、在自由基聚合中，随反应时间的增加，转化率________，而分子量________；

实验6_苯乙烯乳液聚合

实验6_苯乙烯乳液聚合 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（实验6_苯乙烯乳液聚合）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为实验6_苯乙烯乳液聚合的全部内容。

高 分 子 化 学 实 验 报 告 苯乙烯乳液聚合 2010高分子材料与工程（2）班 丁胜 1014122007 危平福 1014122030 一、实验目的 1.通过实验对比不同量乳化剂对聚合反应速度和产物的相对分子质量的影响，从而了解乳液聚合的特点，了解乳液聚合中各组分的作用,尤其是乳化剂的作用。

2。掌握制备聚苯乙烯胶乳的方法，以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法. 二、实验原理 乳液聚合技术的开发起始于本世纪早期，于20 年代末期就已有和目前生产配方类似的乳液聚合过程的专利出现。30 年代初，乳液聚合方法已见于工业生产。 乳液聚合是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合,体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发刑四种基本组分组成。首先在乳液聚台体系中．乳化剂以四种形式存在:以单分子的形式存在于水中．形成真溶液；以胶束的形式存在于溶液中；被吸附在单体球滴表面上,使单体珠滴稳定地悬浮在介质中；吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。其次，乳胶粒主要是由胶束形成的，叫作乳胶粒形成的胶束机理。乳液聚合的聚合反应实际上发生在乳胶粒中。因为在乳胶粒表面上吸附了一层乳化剂分子，使其表面带上某种电荷，静电斥力使乳胶粒不能发生相互碰撞而聚并到一起．这样就形成了一个稳定的体系。无数个彼此孤立的乳胶粒稳定地分散在介质中,在每个乳胶粒中都进行着聚合反应，都相当于一个进行间断引发本体聚合的小反应器。而单体珠滴仅仅作为贮存单体的仓库，单体源源不断地由单体珠滴通过水相扩散到乳胶粒中,以补充聚合反应对单体的消耗。乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下，分散在介质中加入水溶性引发剂,在机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程.它不同于溶液聚合，又不同于悬浮聚合，它是在乳液的胶束中进行的聚合反应，产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。 乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质（水)、乳化剂、引发剂，还有调节剂、pH 缓冲剂及电解质等其他辅助试剂。它们的比例大致如下： 水（分散介质）:60％~80％（占乳液总质量） 单体：20％~40% （占乳液总质量) 乳化剂:0。1%～5% (占单体质量) 引发剂：0。1%~0。5%(占单体质量） 调节剂：0.1％～1％ (占单体质量) 三、实验仪器及试剂 三口瓶,回流冷凝管，电动搅拌器,恒温水浴，温度计，量筒，移液管,烧杯，布氏漏 斗，抽滤瓶，水泵。 苯乙烯，过硫酸钾，十二烷基磺酸钠,乙醇,蒸馏水。 装置图如下： 四、实验步骤及现象分析

苯乙烯的乳液聚合

一、实验目的 1.通过制备苯乙烯胶乳，了解乳液聚合的特点，各组份的作用。 2.掌握“理想乳液聚合体系”反应特点，以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。 3.掌握乳液聚合的制备工艺，了解合成共聚乳液方法和乳液稳定性的测定方法。 二、实验原理 乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下，分散在介质中加入水溶性引发剂，在机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。它不同于溶液聚合，又不同于悬浮聚合，它是在乳液的胶束中进行的聚合反应，产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。乳化剂是乳液聚合中的主要组分，当乳化剂水溶液超过临界胶束浓度时，开始形成胶束，在一般乳液配方条件下，由于胶束数量极大，胶束内有增溶的单体，所以在聚合早期链引发与链增长绝大部分在胶束中发生，以胶束转变为单体聚合物颗粒，乳液聚合的反应速度和产物相对分子质量与反应温度、反应地点、单体浓度、引发剂浓度和单位体积内单体聚合物颗粒数目等有关。而体系中最终有多少单体一聚合物颗粒主要取决于乳化剂和引发剂的种类和用量。当温度、单体浓度、引发剂浓度、乳化剂种类一泄时，在一些范围内，乳化剂用量越多、反应速度越快，产物相对分子质量越大。乳化剂的另一作用是减少分散相与分散介质间的界面张力，使单体与单体聚合物颗粒分散在介质中形成稳左的乳浊液。乳液聚合的优点是：①聚合速度快、产物相对分子质量高②由于

使用水作介质，易于散热、温度容易控制、费用也低③由于聚合形成稳左的乳液体系粘度不大，故可直接用于涂料、粘合剂、织物浸渍等。如需要将聚合物分离，除使用高速离心外，亦可将胶乳冷冻，或加入电解质将聚合物凝聚，然后进行分离，经净化千燥后，可得固体状产品。它的缺点是：聚合物中常带有未洗净的乳化剂和电解质等杂质，从而影响成品的透明度、热稳左性、电性能等。尽管如此，乳液聚合仍是工业生产的重要方法，特别是在合成橡胶工业中应用得最多。 三、实验仪器与药品 仪器：三颈瓶、容量瓶、移液管、称量瓶、机械搅拌器、水浴锅 试剂配方： 去离子水60mL 乳化剂（十二烷基硫酸钠）0.18g 引发剂（经重结晶的过硫酸铵）20mL 单体（经减压蒸馏的苯乙烯）20mL 破乳剂(20%三氯化铝溶液) 10mL 对苯二酚水溶液（质量分数1%） 四、实验步骤 1.批量法合成聚苯乙烯乳液 准确量取20mL过硫酸铵,在装有搅拌器和冷凝管的250mL 三颈瓶中，按配方量加入去离子水及乳化剂,开动搅拌，使乳化剂逐渐溶解。此后加入单体，搅拌5min,使其充分乳化。用移液管加人5mL已配好的引发剂溶液，再逐渐将水浴升温至80℃，保持温度在

苯乙烯的乳液聚合

苯乙烯乳液聚合 一、实验目的 1. 通过实验对比不同量乳化剂对聚合反应速度和产物的相对分 子质量的影响，从而了解乳液聚合的特点，了解乳液聚合中各组分的作用，尤其是乳化剂的作用。 2. 掌握制备聚苯乙烯胶乳的方法，以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。 二、实验原理 1、原理 乳液聚合技术的开发起始于本世纪早期，于20 年代末期就已有和目前生产配方类似的乳液聚合过程的专利出现。30 年代初，乳液聚合方法已见于工业生产。第二次世界大战期间，由于各参战国对合成橡胶需求量剧增，激发了人们对乳液聚合理论与技术的研究和开发，取得了较大进展。现在，乳液聚合过程对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性，在许多聚合物如合成橡胶、合成树脂涂料、粘合剂、絮凝剂、抗冲击共聚物等的生产中，乳液聚合己成为主要的方法之一，每年世界上通过乳液聚合方法生产的聚合物数以千万吨计。生产聚 合物的实施方法有四种，本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。所谓本体聚合是单体本身或单体再加入少量引发剂(或催化科)的聚合；溶液聚合是在单体和引发剂溶于某种溶剂所构成的溶液中所进行的聚合，悬浮聚合是在悬浮于水中的单体珠滴中的聚合，体系主要由单体、水、溶于单体的引发剂及分散介质四种基本组分组成；乳液聚

合则是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合，体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成。首先在乳液聚台体系中．乳化剂以四种形式存在：以单分子的形式存在于水中．形成真溶液；以胶束的形式存在于溶液中；被吸附在单体球滴表面上，使单体珠滴稳定地悬浮在介质中；吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。其次，乳胶粒主要是由胶束形成的，叫作乳胶粒形成的胶束机理。乳液聚合的聚合反应实际上发生在乳胶粒中。因为在乳胶粒表面上吸附了一层乳化剂分子，使其表面带上某种电荷，静电斥力使乳胶粒不能发生相互碰撞而聚并到一起．这样就形成了一个稳定的体系。无数个彼此孤立的乳胶粒稳定地分散在介质中，在每个乳胶粒中都进行着聚合反应，都相当于一个进行间断引发本体聚合的小反应器。而单体珠滴仅仅作为贮存单体的仓库，单体源源不断地由单体珠滴通过水相扩散到乳胶粒中，以补充聚合反应对单体的消耗。根据这一机理故又有人提出：乳液聚合是指在水乳液中按照胶柬机理形成彼此孤立的乳胶粒中，进行烯类单体自由基加成聚合来生产高聚物的一种技术而言。 2、乳液聚合的特点 在自由基聚合反应的四种实施方法中，乳液聚合和本体聚合、溶液聚合及悬浮聚合相比有其可贵的、独特的优点。烯类单体聚合反应放热量很大，其聚合热约为60 一100KJ/mol。在聚合物生产过程中，反应热的排除是一个关键性的问题。它不仅关系到操作控制的稳定性和能否安全生产，而且严重地影响着产品的质量。对本体聚合和溶液

实验五 苯乙烯乳液聚合

高 分 子 化 学 实 验 报 告 实验五苯乙烯乳液聚合

苯乙烯乳液聚合 一、实验目的 1、通过实验对比不同量乳化剂对聚合反应速度和产物的相对分子质量的影响，从而了解乳液聚合的特点，了解乳液聚合中各组分的作用，尤其是乳化剂的作用； 2、掌握制备聚苯乙烯胶乳的方法，以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。 二、实验原理 所谓乳液聚合就是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合，体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发刑四种基本组分组成。 首先在乳液聚台体系中．乳化剂以四种形式存在：①以单分子的形式存在于水中．形成真溶液；②以胶束的形式存在于溶液中；③被吸附在单体球滴表面上，使单体珠滴稳定地悬浮在介质中；④吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。其次，乳胶粒主要是由胶束形成的，叫作乳胶粒形成的胶束机理。乳液聚合的聚合反应实际上发生在乳胶粒中。乳液聚合分为四个阶段：①分三阶段；②乳胶粒生成阶段；③乳胶粒长大阶段；④聚合完成阶段。 乳液聚合的优点是：①聚合速度快、产物相对分子质量高； ②由于使用水作介质，易于散热、温度容易控制、费用也低；③由于聚合形成稳定的乳液体系粘度不大，故可直接用于涂料、粘合剂、织物浸渍等。如需要将聚合物分离，除使用高速离心外，亦可将胶乳冷冻，或加入电解质将聚合物凝聚，然后进行分离，经净化干燥后，可得固体状产品。 乳液聚合的缺点是:聚合物中常带有未洗净的乳化剂和电解质等杂质，从而影响成品的透明度、热稳定性、电性能等。尽管如

此，乳液聚合仍是工业生产的重要方法，特别是在合成橡胶工业中应用得最多。 三、实验药品及仪器 药品：苯乙烯、过硫酸钾、十二烷基磺酸钠、蒸馏水、氯化钠 仪器：三口瓶、回流冷凝管、电动搅拌器、恒温水浴锅、温度计、量筒、烧杯、布氏漏斗、抽滤瓶、水泵、电子天平 实验装置如下图： 四、实验步骤及现象 步骤现象分析 在装有温度计、搅拌器、水冷凝管的150 mL三颈瓶中加入50 mL去离子水(或蒸馏水)、 0.3000g乳化剂（用十二烷基磺酸钠）。开始搅拌并水浴加热，当乳化剂溶解后，瓶内温度达80℃左右时，加入0.3000g K2S2O8溶液（配成10mL溶刚加入乳化剂时乳化 剂不溶解或部分溶 解，呈白色，随着温 度的升高，乳化剂逐 渐溶解，最后完全溶 解溶液呈无色。 白色K2S2O8加水溶解， 呈无色。 加入苯乙烯单体后， 溶液由无色变为乳白 色，且随着单体的加 入乳白色越来越深。 迅速升温后，随着反 十二烷基磺酸钠的烃 基较大，在冷水中溶 解度较小，随着温度 的升高，乳化剂之间 的相互作用力减弱， 从而被溶解。 K2S2O8易溶于水。 出现兰色荧光是因为 引发剂与单体在温度 较高下反应后，生成 的分子不稳定，处于 激发态，分子衰变为 基态或低激发态时发

例题解答(1)

典型例题解答 ⒈以偶氮二异庚腈为引发剂写出甲基丙烯酸甲酯自由基聚合时有关的基元反应方程式。 CH 3 C N N C CH 3 2 CH 3 C + N CH 3CN CH 3CH 3 CN CN CH 3 C CH 3CN + CH 2 C CH 3 COOCH 3CH 3COOCH 3CH 3 C CH 2 C CH 3CN CH 3COOCH 3CH 3 C CH 2 C CH 3 CN + n CH 2 C CH 3COOCH 3 CH 3 COOCH 3CH 3COOCH 3CH 3 C CH 2 C CH 3 CN CH 2 C []n R + C CH 2 R CH 2 C COOCH 3CH 3CH 3 COOCH 3 ② R CH C + C CH R CH 3 COOCH 3 H CH 3 COOCH 3 ② R CH C H + C CH 2 R CH 3 COOCH 3 CH 23 ⒉在典型的乳液聚合体系中，为什么增加乳胶粒的数目N ，可以同时提高聚合速率p R 和聚合物的平均聚合度n X ? 典型乳液聚合反应中，聚合是在乳胶粒中进行，而乳胶粒的体积很多小，平均每个乳胶粒中在同一时刻只有一个活性链增长，若再扩散进入一个自由基活性链即终止。由于链自由基受乳化剂的保护，因而双基终止的几率小，乳液聚合体系链终止方式可认为是单基终止，链自由基的寿命长，链自由基浓度比一般自由基聚合要高得多，因此聚合反应速度快，产物相对分子质量高。 ⒊何谓重复单元，结构单元，单体单元？写出PA-66的重复单元和结构单元。 A N N c k R 210×(M) =3 p p i p = r r X n A N R N c k i 3 p 210ו(M)=