按关键词阅读: 合成 高分子 实验
二、实验原理1. 悬浮聚合: 苯乙烯在水和分散剂作用下分散成液滴状 , 在油溶性引发剂过氧化二苯甲酰引发 下进行自由基聚合 , 其反应历程如下:悬浮聚合是由烯类单体制备高聚物的重要方 。
7、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 。
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黏 性聚合物亦可使液滴相黏结 。
因此 , 悬浮聚合体系还需加入 。
8、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 。
2. 微乳液聚合:微乳液指的是由油、 水、乳化剂 (许多场合下还需要加入助乳化剂) 组成的各向同性、 热力学稳定透明或半透明胶体分散体系 , 其分 。
9、散相尺寸为纳米级 。
自 Stoffer 、 Atik 等于 1980 年代早期首次报道微乳液聚合反应以来 , 由于微乳液的特殊性能 , 在医药、生物、工 业等方面具有广泛的潜在应用 , 因而受到人们的极大关注 。
应用领域包括制备多孔材料用 于高效分离膜 , 制备聚合物纳米粒子用于油墨、高性能吸附材料等 , 制备高档涂料以及制 备用于原油开采的乳液、提高采收率等 。
微乳液聚合可很方便地得到纳米级的高分子量聚合物乳胶粒 , 但是由于典型的微乳液聚合通常固含量都很低 , 一般低于10%,且需使用较高的乳化剂/单体比 , 如制备固含量为2%5%的勺微乳通常需加入 5%的乳化剂 , 因而大大地限制了微乳液聚合的商业应用 。
如何提 高固含量、降低乳 。
10、化剂用量是近年来微乳液聚合研究的关键问题之一 。
目前报道的方法主 要有三种:半连续法 , 或称多步加料法 , 即单体在聚合反应过程中的特定时段分批加入;连续法 , 即单体在聚合反应过程中连续地加入正在反应的聚合体系;类Win sor I体系法 , 聚合体系的组成类似Win sor I型分散体系 , 由清澈的两相组成 , 上层油相为纯的单体 , 下层为含阳离子乳化剂的微乳液相 , 水溶性的氧化还原引发剂溶于微乳液相 , 在温 和搅拌下 , 单体由过量的油相吸收到胶束内进行聚合反应 。
最后所得的聚合物乳胶粒子的 大小取决于所用的微乳液体系及聚合反应方法 。
有些情况下 , 所加单体多数是在已存在的 乳胶粒子内聚合 , 因而随着所加单体的增加 , 乳胶粒子显 。
11、着增大;有些情况下 , 乳胶粒子 的大小则几乎保持不变 。
影响粒子尺寸的可能因素包括单体的溶解性、扩散限制以及单体 的用量等 。
本实验采用半连续法制备聚苯乙烯微乳液 , 最后可得到固含量约为40%聚合物粒子粒径小于40nm,相对分子质量大于 10主要试剂苯乙烯:除去阻聚剂 ;油溶性引发剂聚乙烯醇:1799水溶液1.5% ;
过硫NaHPO;
油酸钠;十二烷基硫酸钠;甲醇;偶氮二异丁腈(AIBN)主要仪器聚合装置一套(包括 250ml三口烧瓶电动搅拌器一套 , 冷凝管一支 , 0100 C温一支 , 加热水浴一套 , 如图2-1所示) , 皿 , 吸管 , 20ml移液管 , 布氏漏斗 , 锥形g/mol的微乳液 。
3. 苯乙烯的本体聚合:苯乙烯的 。
12、本体聚合是按自由基机理进行的均相聚合反应 。
4. 苯乙烯的溶液聚合:苯乙烯的溶液聚合是按自由基机理进行的均相聚合反应 。
三、主要试剂和仪器:过氧化二苯甲酰(C.P.重结晶精制);酸钾;
来源:(未知)
【学习资料】网址:/a/2021/0330/0021816154.html
标题:高分子|高分子合成实验( 二 )