实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合讲解
《高分子化学实验》指导河西学院化学化工学院
金淑萍博士教授
2010.03.01
目录
实验一单体、引发剂的纯化 (3)
实验二甲基丙酸烯甲酯的本体聚合——有机玻璃的制备 (3)
实验三悬浮聚合——甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合 (5)
实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合——白乳胶的制备 (7)
实验五聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备 (9)
实验六酚醛树脂的合成 (11)
附录一高分子化学实验须知 (13)
附录二高分子实验室安全制度 (13)
附录三常用仪器操作规定 (14)
2
单体、引发剂的纯化实验一
目的要求：一、
了解单体、引发剂的纯化目的，学会并掌握甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯及常用引发剂的纯化方法。二、实验原理：略三、实验内容：，过滤除去不溶性杂质，滤在室温下溶于20mL CHCl1. BPO重结晶：将10g BPO3液滴入等体积的甲醇中结晶，过滤，晶体用冷甲醇洗涤，室温下真空干燥．贮于冰箱中待用。（体蒸馏水迅速加入沸腾的200 mL乙醇/2. AIBN重结晶：称取5g 化学纯的AIBN，）的混合溶液中，搅拌使其溶解，热过滤除去不溶性杂质，自然冷却结晶，过7/3积比滤，晶体用冷蒸馏水洗涤，室温下真空干燥。贮存于冰箱中待用。o甲基丙烯酸甲酯，500ml 分液漏斗中加250ml（沸点101在C）。减压蒸馏3. MMA）洗至中性，NaOH水溶液洗涤至无色。然后用去离子水（每次50-80ml用50ml 5％的以上，再加入对苯5％的无水硫酸钠，充分摇动，放置干燥24h分尽水层后加入单体量o 16.5KPa二酚减压蒸馏搜集50）的馏分，得到的纯品放置棕色瓶中冷藏储存。C（醋酸乙烯酯，分液漏斗中加250ml减压蒸馏醋酸乙烯酯（沸点72）。在500ml4.
饱和碳酸氢钠洗涤，然后用去离子水洗至中50mL用50mL饱和亚硫酸氢钠洗涤，再用o的馏性，再无水硫酸钠干燥，静置过夜。然后加入对苯二酚常压蒸馏收集71.8-72.5C 分。----有机玻璃的制备甲基丙酸烯甲酯的本体聚合实验二
一、目的和要求并着重了解聚合温度对产品质量的影1. 通过实验了解本体聚合基本原理和特点, 响。 2. 掌握有机玻璃制备的操作技术。二、聚合原理反应式：CHCH33BPO CH-Cn=CnCH 22o C80-90 COOCH COOCH333
本体聚合是指单体在少量引发剂下或者直接在热、光和辐射作用下进行的聚合反应，因此本体聚合具有产品纯度高、无需后处理等特点。本体聚合常常用于实验室研究，如聚合动力学的研究和竞聚率的测定等。工业上多用于制造板材和型材，所用设备也比较简单。本体聚合的缺点
是散热困难，易发生凝胶效应，工业上常采用分段聚合的方式。
有机玻璃板就是甲基丙烯酸甲酯（MMA）通过本体聚合方法制成，聚合热为56.5kJ/mol。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有优良的光学性能、密度小、机械性能、耐候性好。在航空、光学仪器，电器工业、日用品方面有着广泛用途。MMA在本体聚合中的突出特点是有“凝胶效应”，即在聚合过程中，当转化率达10%-20%时，聚合速率突然加快。物料的粘度骤然上升，以致发生局部过热现象。其原因是由于随着聚合反应的进行，物料的粘度增大，活性增长链移动困难，致使其相互碰撞而产生的链终止反应速率常数下降；相反，单体分子扩散作用不受影响，因此活性链与单体分子结合进行链增长的速率不变，总的结果是聚合总速率增加，以致发生爆发性聚合。由于本体聚合没有稀释剂存在，聚合热的排散比较困难，“凝胶效应”放出大量反应热，使产品含有气泡影响其光学性能。因此在生产中要通过严格控制聚合温度来控制聚合反应速率，以保证有机玻璃产品的质量。
甲基丙烯酸甲酯本体聚合制备有机玻璃常常采用分段聚合方式，先在聚合釜内进行预聚合，后将预聚合物浇注到制品型模内，再开始缓慢后聚合反应聚合成型。预聚合有几个好处，一是缩短聚合反应的诱导期并使“凝胶效应”提前到来，以便在灌模前移出较多的聚合热，以利于保证产品质量；二是可以减少聚合时的体积收缩，因MMA由单体变成聚合体体积要缩小20％-22％，通过预聚合可使收缩率小于12%，另外浆液粘度大，可减少灌模的渗透损失。
三、仪器和试剂
仪器: 100 mL三角烧瓶（标准口）、回流冷凝管、磁力搅拌恒温水浴锅、玻璃漏斗、试管或其它形状的玻璃模具。
试剂: 甲基丙烯酸甲酯(MMA. 20g约21ml) 、过氧化二苯甲酰(BPO引发剂, 0.05g)。
四、实验步骤
1.制浆(预聚)
在洁净、干燥的100ml三角烧杯中加入甲基丙烯酸甲酯20g，再称量BPO重0.02g（0.1%），轻轻摇动至溶解，在该锥形瓶上安装回流装置并用水浴加热。磁力搅拌下于4
86～90℃加热预聚合，观察反应的粘度变化至形成粘性薄浆（似甘油状或稍粘些，反应需0.5～1小时），迅速冷却到40℃停止聚合反应。
2.成型（有机玻璃棒材的制备）
将上述制得的预制物, 通过小漏斗, 小心地由开口处灌入洁净, 干燥的试管或其它形状的玻璃模具中,然后将灌好的模具放入50℃的烘箱中, 保持6小时。然后升温至70℃，保持半小时。最后升温至95℃，保持半小时。最后取出试管，冷却后将试管砸碎，得一透明光滑的有机玻璃棒。
五.思考题
1. 本体聚合与其它聚合方法比较有何特点?
2. 采用预制浆的目的?
3. 本体聚合与其它聚合为何要在低温下聚合然后升温,如何避免有机玻璃中产生气泡?
4. MMA单体比重为0.94,聚合物比重为1.99,计算安全聚合后体积的收缩率,若要制得厚5mm,长20mm,宽15mm的有机玻璃平板,所需的单体量为几何?
实验三悬浮聚合——甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合
一、实验目的
了解悬浮聚合的配方及各组份的作用，了解不同类型悬浮剂的分散机理、搅拌速度、搅拌器形状对悬浮聚合物粒径等的影响，并观察单体在聚合过程中之演变。
二、实验原理
悬浮聚合是将单体以微珠形式分散于介质中进行的聚合。从动力学的观点看，悬浮聚合与本体聚合完全一样，每一个微珠相当于一个小的本体。悬浮聚合克服了本体聚合中散热困难的问题，但因珠粒表面附有分散剂，使纯度降低。当微珠聚合到一定程度，珠子粒度迅速增大，珠与珠之间很容易碰撞粘结，不易成珠子，甚至粘成一团，为此必须加入适量分散剂，选择适当的搅拌器与搅拌速度。由于分散剂的作用机理不同，在选择分散剂的各类和确定分散剂用量时，要随聚合物种类和颗粒要求而定，如颗粒大小、形状、树脂的透明性和成膜性能等。同时也要注意合适的搅拌强度和转速，水与单体比等。
本实验以氯化镁与氢氧化钠为分散剂进行甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合。
三、仪器和药品
仪器：250mL三口烧瓶 1 只
5
球形冷凝管 1 支
电动搅拌器 1 套
烧杯1000ml，200ml，25ml 各1 只
量筒10ml，25ml，100ml 各1 只
电炉800W或1000W 1 只
温度计0～100 ℃ 1 支
玻璃棒 1 根
玻璃漏斗 1 只
吸滤纸、布氏漏斗公用
药品：甲基丙烯酸甲酯（MMA）新鲜蒸馏11g 12ml
过氧化二苯甲酰（BPO）重结晶0.1～0.12g
氯化镁（MgCl) CP 级1M
2氢氧化钠(NaOH) CP 级1M
去离子水60ml
四、实验步骤
安装时搅拌器装在烧瓶正中，不要与壁碰撞，搅拌时要平稳，烧瓶下装有加热水浴，
(冷凝管可待料加入烧瓶后再安上) ，其装置见图所示。
1M 1M 氯化镁和将大部分去离子水先加于烧瓶中，开动搅拌器，加入预先配好的
12ml 5℃，反应分钟，同时取新蒸馏的单体5ml氢氧化钠水溶液各4～。加热水浴至60于小烧杯中使其先与过氧化二苯甲酰混溶，待全部溶解后，用玻璃漏斗加至烧瓶中，剩余的去离子水即为冲洗小浇杯用。洗液一并加入烧瓶中，此时应注意调整搅拌器转速，8078为使单体在水中分散成为大小均匀的珠粒，使反应温度保持在～℃。6
注意观察悬浮粒子的情况，由于聚合物比重增大，球形的聚合物逐渐沉降于烧瓶底部，并且从烧瓶嗅出单体气体很稀，即可升温至85℃熟化半小时左右，通常进行1.5～2小时。
反应结束后，移去热水浴，用水冷却后将产物倾入200ml烧杯，用温去离子水清洗数次，再过滤，放在60℃烘箱中烘至恒重。计算产率。
5. 思考题
1) 悬浮聚合成败的关键何在？
2) 如何控制聚合物粒度？
3 )试比较有机分散剂与无机分散剂的分散机理。
4) 实验中那些因素对分子量（或粘度）有何影响──加以讨论。
5) 聚合过程中油状单体变成粘稠状最后变成硬的粒子现象如何解释？
实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合-白乳胶的制备
一、实验目的
1、学习乳液聚合方法，制备聚醋酸乙烯酯乳液
2、了解乳液聚合机理及乳液聚合中各个组分的作用
二、实验原理
乳液聚合是以水为分散介质，单体在乳化剂的作用下分散，并使用水溶性的引发剂引发单体聚合的方法，所生成的聚合物以微细的粒子状分散在水中的乳液。乳化剂的选择对稳定的乳液聚合十分重要，起到降低溶液表面张力，使单体容易分散成小液滴，并在乳胶粒表面形成保护层，防止乳胶粒凝聚。常见的乳化剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种，一般多使用离子型和非离子型配合使用。市场上的“白乳胶”就是乳液聚合方法制备的聚醋酸乙烯酯乳液。乳液聚合通常在装备回流冷凝管的搅拌反应釜中进行（如图所示）：加入乳化剂、引发剂水溶液和单体后，一边进行搅拌，一边加热便可制得乳液。乳液聚合温度一般控制在70～90℃之间，pH 值在2～6 之间。由于醋酸乙烯酯聚合反应放热较大，反应温度上升显著，一次投料法要想获得高浓度的稳定乳液比较困难，故一般采用分批加入引发剂或者单体的方法。醋酸乙烯酯乳液聚合机理与一般乳液聚合机理相似，但是由于醋酸乙烯酯在水中有较高的溶解度，而且容易水解，产生的乙酸会干扰聚合；同时，醋酸乙烯酯自由基十分活泼，链转移反应显著。因此，除了乳化剂，醋酸乙烯酯乳液生产中一般还加入聚乙烯醇来保护胶体。醋酸乙烯酯也可以与7
如与氯乙烯单体共聚合可改善聚氯乙稀其他单体共聚合制备性能更优异的聚合物乳液，与丙烯酸共聚合可改善醋酸乙烯酯的乳液聚合乳液的粘接性的可塑性或改良其溶解性；能和耐碱性。三、仪器和试剂滴液漏斗一个，100ml 500ml 三口烧瓶一个、仪器：机械搅拌器一套，球形冷凝管一个，恒温水槽一套，温度计一支，固定夹若干，平板电炉、过硫酸铵、碳酸氢钠、、十二烷基磺酸钠、OP-10-1788试剂：醋酸乙烯酯、聚乙烯醇去离子水NDJ-79 型旋转粘度计、烘箱其它：广泛pH 试纸、四、实验步骤1、实验装置如图所示，准备试剂如表所示
乳液聚合反应装置图
聚醋酸乙烯酯乳液聚合试剂用量表加入量规格药品名称64ml聚合级醋酸乙烯5.0g 牌号1799聚乙烯醇1.0g 化学纯十二烷基磺酸钠5.0mlOP-10水工业级，浓度20%溶液聚乙二醇辛基苯基醚5.0ml水溶液分析纯，20%过硫酸铵5.0ml化学纯，邻苯二甲酸二丁酯90ml去离子水水
2、首先在三口烧瓶内加入去离子水90 克、聚乙烯醇5 克，开启电动搅拌，水浴加热至80～90℃使其溶解。
3、降温至70℃，停止搅拌，依次加入1g十二烷基磺酸钠，5ml 20% OP－10水溶液，2.5ml引发剂和21.4ml醋酸乙烯酯，开启搅拌，反应开始。
4、至反应体系出现兰光，表明乳液聚合反应开始启动，15 分钟后再加入另一半引发剂，并开始缓慢滴加剩余单体42.8ml醋酸乙烯酯，于两个小时内加完。滴加时注意控制反应温度不变。
5、滴加完毕后继续搅拌，保温反应30分钟，撤除恒温浴槽，继续搅拌冷却至室温。
6、将生成的乳液经纱布过滤倒出，进行物性测试。
五、乳液的物性测试
1、pH 值测定：以pH 试纸测定乳液pH 值；
2、固含量测定：
在己称好的铝箔中加入0.5克左右试样（精确至0.0001克）放在平面电炉上烘烤至恒重，按下式计算固含量：
固含量(%)=(W-W) /(W-W)
0021式中W为铝箔重；W 为干燥前试样重+铝箔重；W 为干燥后试样重+铝箔重。201六、思考题
a. 醋酸乙烯乳液聚合体系与理想乳液聚合体系有何不同？
b. 如何从聚合物中分离出固体聚合物？
c. 为什么要严格控制单体滴加速度和聚合反应温度？
d. 醋酸乙烯酯乳液有何用途？
e. 市售的醋酸乙烯酯单体一般需要蒸馏后才容易发生聚合反应，为什么？
实验五聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备
一、实验目的
1．了解聚合物化学反应的基本特征。
2．掌握由聚乙烯醇制备聚乙烯醇缩甲醛的方法。
二、实验原理
+的催化作用下发生缩合反应：聚乙烯醇与甲醛在H
9
+H-CHCH+ HCHO-CHCH-CHCH222OHOHOH
-CHCH-CHCH-CHCH222OOHO
C H2＋存在下转化聚乙烯醇与甲醛的缩合反应是分步进行的，首先形成半缩醛，且在H: 成碳正离子，然后与相邻的羟基作用而得缩醛+H -CHCH+ HCHO-CHCHCH-CH222OHOHOH +H -CHCH-CHCH-CHCHCH-CH-CHCH-CHCH222222OOHOHOHOHO
+HCHOOHCH 222 O-H2-CHCH-CH-CHCHCH222OHOHO+CH 2+-H -CHCH-CH-CHCHCH 222+OHOHO CH 2-CHCH-CHCH-CHCH 222OOHO CH 2年代开聚乙烯醇缩甲醛胶水最初只是代替浆糊及动植物胶、文具胶等来使用，70
始用于民用建设，此后又应用于壁纸、玻璃、瓷砖等的粘贴，目前作为胶粘剂也广泛应用于内外墙涂料、水泥地面涂料的基料等。三、实验仪器与试剂250 mL 三口瓶一只，回流冷凝管一支，电动搅拌器，水浴，温度计一支仪器：，盐酸去离子水70mL，1:4 0.5mL，甲醛水溶液，PV A1799试剂：聚乙烯醇（）7g37%3mL1.5 mL 溶液NaOH 8％四、实验步骤
实验装置如图：
℃，搅拌及70 mL去离子水，水浴加热至95在250 mL 三口瓶中加入7 g PV A
盐酸0.5 mL，调节反应体系的使PVA 全部溶解，溶解后将温度降至85℃，加入1:4
分钟，60 40～甲醛水溶液（37％），维持90 ℃搅拌反应pH 值为1～3，再加入3 mL
％1.5 mL 8当有满意的粘接性后立即加入体系逐渐变稠，可取少许用纸试验其粘接性。，冷却后将无色透明粘稠的液体从三颈瓶～9 NaOH 溶液，调节反应体系的pH 值为8 中倒出，即聚乙烯醇缩甲醛胶水。
五、思考题PVA 1．如何加速的溶解？2．最后加入NaOH 的作用是什么？六、注意事项．整个反应过程中搅拌要充分均匀，当体系变粘稠出现气泡或有絮状物产生时应马上1 加入NaOH 溶液，终止反应。
后加入少值调整至7～8 2．工业上生产胶水时，为了降低游离甲醛的含量，常在pH
量尿素，发生脲醛化反应。实验六酚醛树脂的合成一、目的要求：了解缩聚反应的特点及反应条件对产物性能的影响。、1 学会在苯酚存在下测定甲醛含量的方法。、2 二、聚合原理：模制器, 它具有很多优点酚醛树脂是最早实现工业化的树脂,,如抗湿、抗电、耐腐蚀. . 件有固定形状、不开裂等是现代化工业中应用广泛的塑料之一其反本实验是在酸性催化剂存在下,使甲醛与过量苯酚缩聚而得到热塑性酚醛树脂, 应如下：OH OH OHOHOH CH CH+O CH OH
222
11
OH OHOHOHOCH，2CHCH22n
OHH OHOHOH CH OH CH+CHO222继续反应生成线形大分子：OH
OHOH OH OCH，2CHCH22n
4-10。,线性酚醛树脂分子量1000以下聚合度约分析甲醛含量的方法是根据甲醛与亚硫酸钠作用生成氢氧化钠的量来计算甲醛含,其反应如下：量. 三、主要试剂和仪器主要试剂：1、
试剂规格用量名称
苯酚AR 50g 单体AR 41g 甲醛单体AR 1mL
盐酸催化剂
2、主要仪器
冷凝管,包括图2-2, 250ml三口烧瓶一个,电动搅拌器一套聚合装置一套(见实验2
移液管、布氏漏斗、锥形℃温度计一支,加热套一个) 、蒸发皿、吸管、20ml,0~100一只瓶。四、实验步骤1、酚醛树脂的合成装好回流冷,三口瓶中混合.然后固定在铁架上50g将苯酚及41g甲醛溶液在250ml反应盐酸,±凝器及搅拌器、温度计,在加热套中缓缓加热,使温度保持在602℃.
加1.0ml ,即开始.每隔30min 用滴管取2-3g 样放入预先称量好的250ml锥形瓶中,分别进行分析。下层缩合物反应经冷却后倒去上层水,.3h后,将反应瓶中的全部物料倒入蒸发皿中.树脂在开始加热时起泡沫然后用小火加热,由于有水存在,用水洗涤数次,至呈中性为止. ,称重。倒在铁皮上冷却
移去电热套当水蒸发完后,(防止生焦), 2、甲醛含量测定滴加加325ml蒸馏水,250ml3g(将近准确称量)苯酚与甲醛的混合物放在锥形瓶中,与甲醛反为了使的为什么用酚酞,NaOH标准溶液滴定至呈红色(?).再加50ml 1N 溶液,
应完全溶液滴定至褪色为止。0.5N HCL2h,,混合物应在室温下放置然后用五、结果记录1、苯酚存在下甲醛含量之测定甲醛百分含量按下式计算：；—甲醛含量式中: X% 数；mlV—滴定消耗的盐酸N—盐酸的摩尔浓度；(g) W—样品重(g)和相当于0.03,；1ml1N盐酸溶液的甲醛含量、实验数据记录2 h反应时间：12
反应温度℃：
反应现象：
取样(g)：
百分含量%：
空瓶重：
瓶+料重：
物料重：
3、根据结果计算不同时间甲醛的转化率,以时间对甲醛浓度作图。
4、计算苯酚、甲醛加料量之摩尔比,苯酚过量的目的何在?
5、讨论实验结果及意义。
6、讨论反应结果好坏的原因。
7、对碱催化合成酚醛树脂的结果进行讨论。
附录一高分子化学实验须知
1. 必须了解实验室各项规章制度及安全制度。
2. 实验前应充分预习实验内容及教材中的有关部分内容，做到明确本实验的目的、内容及原理。经检查合格方能进行实验。
3. 实验时操作仔细，认真观察实验现象，并随时如实记录实验现象和数据，以培养严谨的科学作风。
4. 爱护实验室仪器设备，实验时必须注意基本操作，仪器安装准确安全，实验台保持整齐清洁。
5. 公用仪器、药品、工具等使用完毕应立即放回原处，整齐排好，不得随便动用实验以外的仪器、药品、工具等。
6. 实验时应严格遵守操作规程，安全制度，以防发生事故。如发生事故，应立即向指导教师报告，并及时处理。
7. 实验后立即清洗仪器，做好清洁卫生工作，并在规定时间内做好实验报告。
8. 发扬勤俭办学精神，注意节约水电、药品，杜绝一切浪费。
附录二高分子实验室安全制度
在高分子合成实验中，经常使用易燃、有毒的试剂，为杜绝实验室事故的发生，必须严格遵守以下规则：
1. 蒸馏有机溶剂时，要注意装置是否漏气，以防蒸汽逸出着火。不能直接加热，要用水浴或油浴等加热，操作时不能随意离开工作岗位。
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2. 减压蒸馏时要戴防护眼镜，以防爆炸。
3. 万一发生火灾，必须保持镇静，立即切断电源，移去易燃物，同时采取正确的灭火方法将火扑灭。切忌用水灭火。
4. 有毒、易燃、易爆炸的试剂，要有专人负责，在专门地方保管，不得随意存放。
5. 电气设备要妥善接地，以免发生触电事故，万一发生触电，要立即切断电源，并对触电者进行急救。
6. 实验完毕，应立即切断电源，关紧水阀，离开实验室时，关好门窗，关闭总电闸，以免发生事故。
附录三常用仪器操作规定
（一）电子天平
1. 称量前先明确天平的量程及精度范围。
2. 使用天平者在操作过程中必须要小心谨慎，做到轻放、轻拿、轻开、轻关，不要碰撞操作台，读数时，人身体的任何部位不能碰着操作台。
3. 接通电源，仪器预热10 min 。
4. 轻轻并短暂地按 ON 键，天平进行自动校正，待稳定后，即可开始称量。
5. 轻轻地向后推开右边玻璃门，放入容器或称量纸（试样不得直接放入称量盘中），天平显示容器重量，待显示器左边“0”标志消失后，即可读数。
6. 短暂的按 TAR 键，天平回零。
7. 放入试样，待天平显示稳定后，即可读数。
8. 重复5～7步骤，可连续称量。
9. 轻轻地按 OFF 键，显示器熄灭，关闭天平。
（二）电炉
1. 检查各接头是否接触良好。
2. 如用变压器调节加热时，应根据电炉规格选择变压器，线路不能接错。
3. 刚接上电源时，电炉逐渐变红，否则应立即切断电流，进行检查。
4. 加热时，玻璃器皿不能与电炉直接接触，需放上石棉网。金属容器不能与电炉丝直接接触，以免漏电。
5. 使用时不得将液体溅到红热的电炉丝上。
（三）烘箱
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烘箱一般用来干燥仪器和药品，用分组电阻丝组进行加热，并有鼓风机加强箱内气体对流，同时排出潮湿气体，以热电偶恒温控制箱内温度。
使用步骤：
1. 检查电源 (单相 220V) ，并检查温度计的完整和各指示器、调节器非工作位置（指零）。
2. 把烘箱的电源插头插入电源插座。
3. 顺时针方向转动分组加热丝旋钮，同时顺时针方向转动温度计调节旋钮，红灯亮表示加热。
4. 当温度将达到所需的湿度时，把调节器逆时针转到红灯忽亮忽灭处，10 min 左右看温度是否到达要求的温度，可用温度调节器进行调节，调到所需的温度止。
5. 烘箱用完后，将温度调节器的旋钮逆时针方向转动到零处，同时把分组加热旋钮到零，切断电源。
注意事项：
1. 使用前必须很好的检查（电源、各调节器旋转的位置）。
2. 严禁将含有大量水分的仪器和药品放进箱内。
3. 易燃、易爆、强腐蚀性及剧毒药品不得放入烘箱内烘干。
4. 使用温度不得超过烘箱使用的规定温度。
5. 用完后必须把各旋钮回到零，再切断电源。
6. 要求绝对干燥的仪器和药品，应该在箱内把温度降到室温才可取出。
7. 使用温度要低于药品的熔点、沸点。
8. 药品等撒在箱内时，必须及时处理，打扫干净。
（四）调压器
1. 必须根据用电功率的大小而选用合适的调压器。选择调压器的原则是调压器的功率大于或等于用电的功率。
2. 电源电压必须与调压器输入端相同，决不能将 220V 电源接到 110V 上。
3. 必须正确联接调压器的输入和输出端。严禁反接，以防调压器烧坏，线路接好后，将手柄指针处于零处。
4. 使用之前，需经教师检查，才可接通电源。
5. 调压时速度要慢，逐渐增加到所需电压，手柄指针达到最低点和最高点时，不可用力过猛，使用过程中如发现严重的发热现象应停止使用。
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6. 使用完毕，将指针转回到零处，再切断电源。
（五）搅拌马达
1. 使用马达调节转速时，开始用手帮助慢慢启动马达，当搅拌转动时，速度从小到大逐渐增大，决不能一下子转速就很大，以免损坏仪器。
2. 根据实验所需，选择适当的转速，不要时快时慢。
3. 使用时，若发现马达发烫，应立即停止使用，马达转动时间不宜过长，一般5～6hr。
4. 马达应放在干燥的地方保存。
（六）循环水真空泵
真空泵是用来形成真空的有效方法，循环水真空泵是以循环水为工作流体，利用流体射流技术产生负压而进行工作的一种真空抽气泵。常用作于真空回流、真空干燥等。
使用规程：
1）打开泵的台面，将进水口与水管连接。
2）加水至水位浮标指示为上，接上电源。
3）将实验装置套管接在真空吸头上，启动工作按钮，指示灯亮，即开始工作，一般循环水真空泵配有两个并联吸头（各装有真空表），可同时抽气使用。也可使用一个。
（七）真空蒸馏装置
1. 安装真空蒸馏的仪器时，必须选择大小合适的橡皮塞，最好选用磨口真空蒸馏装置。
2. 蒸馏液内含有大量的低沸点物质，需先在常压下蒸馏，使大部分防物蒸出，然后用水泵减压蒸馏，使低沸点物除尽。
3. 停止加热，回收低沸物，检查仪器各部分连接情况，使之密合。
4. 开动油泵，再慢慢关闭安全阀，并观察压力计上压力是否到达要求，如达不到要求，可用安全阀进行调节。
5. 待压力达到恒定合乎要求时，再开始加热蒸馏瓶，精馏单体时，应在蒸馏瓶内加入少许沸石（一般使用油浴，其温度高于蒸馏液沸点的20～30℃，难挥发的高沸点物在后阶段可高30～50℃）。
6. 蒸馏结束，先移去热源，待稍冷些，再同时逐渐打开安全活塞，等压力计内水银柱平衡下降时，停止抽气，等系统内外压力平衡后，拆下仪器，冼净。
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醋酸乙烯酯的乳液聚合实验报告
醋酸乙烯酯（VAc）是一种重要的合成材料，可以通过乳液聚合的方式得到乳液聚合物。乳液聚合是一种重要的聚合方法，可用于生产各种合成高分子材料。本实验旨在通过乳液聚合的方法合成醋酸乙烯酯乳液聚合物，并对其性质进行表征。 实验步骤如下： 1. 实验原料准备 - 水相：去离子水、表面活性剂、稳定剂 - 油相：醋酸乙烯酯、乳化剂 2. 实验操作过程 - 将适量的去离子水加热至70℃左右，加入表面活性剂和稳定剂，搅拌溶解。 - 将醋酸乙烯酯和乳化剂混合成油相，加热至70℃左右。 - 将油相缓慢地加入水相中，并不断搅拌，使两相充分混合。 - 待乳化液冷却至室温后，得到乳液聚合物。 3. 实验结果分析 - 通过透射电镜观察乳液聚合物的微观形貌，分析其粒径分布和形貌特征。 - 通过动态光散射仪（DLS）测定乳液聚合物的粒径分布和稳定性。 - 通过红外光谱仪对乳液聚合物进行表征，分析其结构特征。
4. 实验结论 - 成功通过乳液聚合的方法合成了醋酸乙烯酯乳液聚合物。 - 乳液聚合物具有较小的粒径分布和良好的稳定性。 - 乳液聚合物的红外光谱表征结果与醋酸乙烯酯结构特点相符。 5. 实验总结 本实验通过乳液聚合的方法成功合成了醋酸乙烯酯乳液聚合物，并 对其性质进行了表征分析。实验结果表明，乳液聚合物具有良好的微 观形貌和稳定性，具有潜在的应用前景。 本实验为进一步研究醋酸乙烯酯乳液聚合物的合成与性能提供了重要 的基础和参考，对该领域的相关研究具有一定的指导意义。6. 实验优 化和改进 在本次实验中，虽然成功合成了醋酸乙烯酯乳液聚合物并对其进行了 初步表征，但仍有一些方面可以进行优化和改进。 可以尝试调整乳化剂的种类和用量，以寻找更适合该体系的乳化剂。 不同种类和用量的乳化剂可能对乳液的稳定性和最终乳液聚合物的性 质有所影响。通过系统的实验设计和比较，可以找到最佳的乳化剂选 择和用量配比，以获得优质的乳液聚合物。 可以进一步优化乳液聚合过程中的工艺条件，如搅拌速度、加料速度、
实验四：醋酸乙烯酯的乳液聚合讲解
《高分子化学实验》指导河西学院化学化工学院 金淑萍博士教授 2010.03.01
目录 实验一单体、引发剂的纯化 (3) 实验二甲基丙酸烯甲酯的本体聚合——有机玻璃的制备 (3) 实验三悬浮聚合——甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合 (5) 实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合——白乳胶的制备 (7) 实验五聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备 (9) 实验六酚醛树脂的合成 (11) 附录一高分子化学实验须知 (13) 附录二高分子实验室安全制度 (13) 附录三常用仪器操作规定 (14)
实验一 单体、引发剂的纯化 一、 目的要求： 了解单体、引发剂的纯化目的，学会并掌握甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯及常用引发剂的纯化方法。 二、实验原理：略 三、实验内容： 1. BPO 重结晶：将10g BPO 在室温下溶于20mL CHCl 3，过滤除去不溶性杂质，滤液滴入等体积的甲醇中结晶，过滤，晶体用冷甲醇洗涤，室温下真空干燥．贮于冰箱中待用。 2. AIBN 重结晶：称取5g 化学纯的AIBN ，迅速加入沸腾的200 mL 乙醇/蒸馏水（体积比7/3）的混合溶液中，搅拌使其溶解，热过滤除去不溶性杂质，自然冷却结晶，过滤，晶体用冷蒸馏水洗涤，室温下真空干燥。贮存于冰箱中待用。 3. 减压蒸馏MMA （沸点101o C ）。在500ml 分液漏斗中加250ml 甲基丙烯酸甲酯，用50ml 5％的NaOH 水溶液洗涤至无色。然后用去离子水（每次50-80ml ）洗至中性，分尽水层后加入单体量5％的无水硫酸钠，充分摇动，放置干燥24h 以上，再加入对苯二酚减压蒸馏搜集50 o C （16.5KPa ）的馏分，得到的纯品放置棕色瓶中冷藏储存。 4. 减压蒸馏醋酸乙烯酯（沸点72）。在500ml 分液漏斗中加250ml 醋酸乙烯酯，用50mL 饱和亚硫酸氢钠洗涤，再用50mL 饱和碳酸氢钠洗涤，然后用去离子水洗至中性，再无水硫酸钠干燥，静置过夜。然后加入对苯二酚常压蒸馏收集71.8-72.5 o C 的馏分。 实验二 甲基丙酸烯甲酯的本体聚合----有机玻璃的制备 一、目的和要求 1. 通过实验了解本体聚合基本原理和特点,并着重了解聚合温度对产品质量的影响。 2. 掌握有机玻璃制备的操作技术。 二、聚合原理 反应式： CH 2=C CH 3 3 n BPO o CH 3 COOCH 3 CH 2-C n
醋酸乙烯酯的乳液聚合
醋酸乙烯酯的乳液聚合（白乳胶的制备） 一、实验目的 1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法。 2、了解乳液聚合的基本原理、配方及乳液聚合中各个组分的作用。 二、实验原理 乳液聚合是指单体在分散介质中由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合。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。乳液聚合可以同时提高反应速率和分子量，目前已成为生产高聚物的重要方法之一。 乳化剂在乳液聚合中起着重要作用，常见的乳化剂可分为阴离子型、阳离子型和非离子型。醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂是非离子型乳化剂聚乙烯醇。聚乙烯醇主要起保护胶体作用，防止粒子相互合并。由于其不带电荷，对环境和介质的pH值不敏感，但是形成的乳胶粒较大。而阴离子型乳化剂，如烷基磺酸钠RSO3Na（R=C12~C13）或烷基苯磺酸钠RPhSO3Na(R=C7~C14)，由于乳胶粒外负电荷的相互排斥作用，使乳液具有较大的稳定性，形成的乳胶粒子较小，乳液黏度大。 本实验将非离子型乳化剂和离子型乳化剂按一定比例混合使用，以提高乳化效果和乳液的稳定性。 聚合反应采用过硫酸盐为引发剂，按自由基聚合反应历程进行聚合。为了聚合反应进行得较为平稳，单体和引发剂均需分批加入。本实验分两步加料反应：第一步加入少许的单体、引发剂和乳化剂进行预聚合，可生成颗粒很小的乳胶粒子；第二步继续滴加单体和引发剂，在一定的搅拌条件下使其在原来形成的乳胶粒子上继续长大。由此得到的乳胶粒子，不仅粒度较大，而且粒度分布均匀。这样保证了乳胶在高固含量的情况下，仍具有较低的黏度。 三、仪器、器材 1、仪器：水浴锅、电动搅拌器、回流冷凝管、温度计、四口瓶、滴液漏斗、烧杯、表面皿。 2、试剂：聚乙烯醇、OP-10（20%水溶液）、醋酸乙烯酯、20%过硫酸铵溶液、碳
醋酸乙烯酯的乳液聚合实验
11 实验三醋酸乙烯酯的乳液聚合 一、实验目的: 1．了解乳液聚合的基本原理、基本配方以及乳化剂的作用。 2．掌握乳液聚合的实验技术。 二、实验原理: 乳液聚合最简单的配方由单体、水、水溶性引发剂、乳化剂四部分组成。乳液聚合是单体在含有乳化剂和引发剂的水介质中，在搅拌和乳化剂作用下，分散成乳液状进行的聚合反应。所用的乳化剂通常为阴离子型的表面活性剂，也可采用非离子型表面活性剂或两种同时使用。表面活性剂分子的一端为极性的亲水基团,另一端为非极性的亲油基团，当它在水相中的浓度大于临界胶束浓度时，既形成聚集体—胶束。这时胶束成为聚合的场所，链的增长、终止都在胶束中进行。所以乳液聚合具有独特的机理并有许多显著的优点。聚合速率快，低温转化率高，产物分子量大，分子量分布窄，而且有效地排除反应热。乳液聚合产物可直接用作涂料或粘合剂。乳液聚合是制备高聚物的一种重要方法。对于乳胶漆、粘合剂、纸张及皮革处理等，可直接采用乳液。本实验所得的产物又称为“乳白胶”，可直接作为粘合剂使用,用来粘结木材、纸张和织物。 三、实验仪器及试剂: 电动搅拌马达、调压变压器、封闭式电炉、水浴锅、小天平(100g)、四口烧瓶(250ml)、球形冷凝管、温度计(100℃)、恒压滴液漏斗、氮气导管、N2气袋、量筒、烧瓶等。醋酸乙烯酯(C.P.)、聚乙烯醇(C.P.)、OP—10（C.P.）、十二烷基硫酸钠(10％)、过硫酸钾(C.P.)、乙酸钠(C.P.)、碳酸氢钠(C.P.)、邻苯二甲酸二丁酯 (C.P.)。 四、实验步骤: 1. 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和氮气导管的250ml的四口 烧瓶中，加入浓度为5%聚乙烯醇50g，再加入OP-10：1g，10%十二烷基硫酸钠溶液5g，搅拌并升温。 2. 当温度升至72℃时，加入过硫酸钾0.25g，乙酸钠0.20g，并开始滴加13g（约 14ml）醋酸乙烯酯，滴加时，水浴温度维持在80℃左右，滴加时间30分钟。3. 滴加完后毕，在回流温度下反应，当反应液温度升至75℃，且无回流时，滴加 37g（约40g）醋酸乙烯酯，滴加速度以使反应温度保持在80±2℃之间，有适度回流为宜，滴加时间为60分钟左右。 4. 滴加完后毕，再此温度下继续反应约30分钟，至基本无回流为止（如回流量较 大，可外加0.05g过硫酸钾溶于2ml的蒸馏水溶液）。然后在85℃反应半小时，然后停止加热，除去水浴，边搅拌边冷却。 5. 当反应温度冷至50℃时，测pH值，用10%碳酸氢钠若干滴，调节反应物的pH 在5～6之间，加入邻苯二甲酸二丁酯5g，搅拌均匀，冷至室温，既得粘稠的聚醋酸乙烯酯乳液。 五、注意事项: 1. 在滴加第一部分单体时，反应液温度应该控制在72℃左右，缓慢滴加，不宜太 快。 2. 第二部分单体的滴加速度应加以控制，也不宜太快，否则易喷料。
醋酸乙烯酯的乳液聚合
醋酸乙烯酯的乳液聚合 一、注意事项： 1、聚乙烯醇必须完全溶解。 2、滴加速度均匀。 3、升温不能快。 4、醋酸乙烯酯必须蒸馏。 5、醋酸乙烯酯有麻醉性和刺激作用，高浓度蒸气可引起鼻腔发炎，因此在实验 时保持通风。 6、在实验室时应先加引发剂，等引发剂溶解后在升温。 二、生产技术 （1）原料 （一）醋酸乙烯酯（单体） 物理性质：无色黏稠液或淡黄色透明玻璃状颗粒，无臭，无味，有韧性和 塑性。软化点约为38℃。不能与脂肪和水互溶，可与乙醇、醋酸、丙酮、乙酸乙酯互溶。溶于芳径、酮、醇、酯和三氯甲烷。黏着力强，耐稀酸、稀碱。在阳光及125℃温度下稳定。 化学性质： 1、稳定性 可燃，燃烧(分解)产物有一氧化碳等，与硝酸盐、硝酸、硫酸等发生反应。遇浓碱和浓酸分解。由醋酸乙烯以自由基引发剂引发。可燃;加热分解释放刺激烟雾。加热到250℃以上分解出醋酸。 2、毒性 作为胶姆糖咀嚼料使用，不进人体内，无毒。且因属不溶于水及油的高分子物质，故无法被人体吸收。大鼠口服500mg/kg共30天，肝和心肌细胞可发生干酪样变化的报告。可安全用于食品 （二）过硫酸铵（引发剂） 物化性质： 性状无色单斜晶系结晶或白色结晶性粉末。 相对密度1.982 溶解性易溶于水，0℃时溶解度58.2g/100ml水。 （三）聚乙烯醇（乳化剂，保护胶体，增稠剂） 特性： 白色片状、絮状或粉末状固体，无味。聚乙烯醇的物理性质受化学结构、醇解度、聚合度的影响。在聚乙烯醇分子中存在着两种化学结构，即1,3和1,2
乙二醇结构，但主要的结构是1,3乙二醇结构，即“头·尾”结构。聚乙烯醇的聚合度分为超高聚合度（分子量25～30万）、高聚合度（分子量17－22万）、中聚合度（分子量12～15万）和低聚合度〔2．5～3.5万〕。醇解度一般有78%、88%、98%三种。部分醇解的醇解度通常为87%～89%，完全醇解的醇解度为98%～100%。一般来说，聚合度增大，水溶液粘度增大，成膜后的强度和耐溶剂性提高，但水中溶解性、成膜后伸长率下降。聚乙烯醇的熔点230 ℃，玻璃化温度75～85℃，在空气中加热至100℃以上慢慢变色、脆化。加热至160～170℃脱水醚化，失去溶解性，加热到200 ℃开始分解。超过250℃变成含有共轭双键的聚合物。耐光性好，不受光照影响。通明火时可燃烧，有特殊气味。水溶液在贮存时，有时会出现毒变。无毒，对人体皮肤无刺激性。耐光性好，不受光照的影响。具有长链多元醇的酯化、醚化、缩醛化等化学反应性。通明火会燃烧，有特殊气味。无毒，对人体皮肤无刺激性。 溶解性：溶于水，为了完全溶解一般需加热到65～75℃。不溶于汽油、煤 油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。（四）十二烷基磺酸钠（乳化剂） 物化性质：性状：白色或浅黄色结晶或粉末。有特殊气味。在湿热空气中分解。易溶于水，溶于热醇。熔点：180℃（分解）。 （五）OP-10聚乙二醇辛基苯基醚（乳化剂） 物化性质：外观：白色及乳白色糊状物溶解性：易溶于水 （六）碳酸氢钠（缓冲剂） 物化性质：碳酸氢钠（Sodium Bicarbonate）俗称小苏打、苏打粉、重曹白色细小晶体水溶解度小于碳酸钠固体50℃上开始逐渐分解生成碳酸钠、二氧化碳和水270℃时完全分解碳酸氢钠强碱与弱酸和生成酸式盐溶于水时呈现弱碱性常利用此特性作食品制作过程膨松剂碳酸氢钠作用会残留碳酸钠使用过多会使成品有碱味 （七）邻本二甲酸二丁酯 物理性质：溶解性：25℃在水中的溶解度为0.05g/L，能溶于大多有机溶剂和烃，能与醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、硝酸纤维素、乙基纤维素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛聚苯乙烯等树脂相溶， 稳定性：性能稳定，可燃。 化学性质：分子量278.34分子式及结构式：分子式C16H22O4,结构式如下： （八）水（介质） 三、主要仪器: 电热套、三颈烧瓶、真空抽滤装置、量筒、恒温水浴锅、恒压滴压漏斗、球形冷凝管、电动搅拌器、温度计、锥形瓶、滴管、小烧杯
乙酸乙烯酯的乳液聚合-白乳胶的制备
乙酸乙烯酯的乳液聚合-白乳胶的制备 一、主要药品与仪器 乙酸乙烯酯32 mL 蒸馏水20 mL 10%聚乙烯醇水溶液30 mL OP-10 0.8g 过硫酸钾/KPS 0.08-0.1g 三颈瓶250 mL(最好用四颈瓶) 1个 冷凝管1支 搅拌器(机械搅拌) 1个 量筒（10\50\100）各1支 烧杯（50 mL） 温度计1 恒温水浴1 二、反应原理 反应式： nCH2=CH OCOCH 3K2S2O8 OP-10 聚乙二醇 CH2CH OCOCH3 n 三、实验步骤 先在50 mL烧杯中将KPS溶于8mL水中。另在装有搅拌器、冷凝管和温度计的三颈瓶中加入事先溶解完全、冷却的10%聚乙烯醇水溶液30 mL聚乙烯醇溶液，0.8mL乳化剂OP-10，12 mL蒸馏水，5mL乙酸乙烯酯和2 mL KPS水溶液，开动搅拌加热水浴，控制反应温度为68-70℃，在约2h内由冷凝管上端用滴管分次滴加完剩余的单体和引发剂，保持温度反应到无回流时，逐步将反应温度升高至90℃，继续反应到无回流时撤去水浴，将反应混合物冷却至约50℃，加入10%NaHCO3水溶液调节体系的pH为2-5，经过充分搅拌后冷却至室温出料。观察乳液外观，取约4g乳液放入烘箱在90℃下干燥，称取残留的固体质量，计算固含量。 在100ml量筒中加入10ml乳液和90ml蒸馏水搅拌均匀后，静置一天观察粒子的沉降量。 思考题 1、乳化剂的主要类型有哪些？各自的结构特点是什么？乳化剂浓度对聚合反应 速度和产物分子量有何影响？ 2、要保持乳液的稳定，应采取什么措施？ 3、加入NaHCO3是为了：使没有反应完全的单体减少到最低限度，因为醋酸
醋酸乙烯酯的乳液聚合实验现象
醋酸乙烯酯的乳液聚合实验现象 引言 醋酸乙烯酯是一种常用的合成材料，广泛应用于涂料、胶黏剂、塑料等领域。乳液聚合是一种重要的制备醋酸乙烯酯的方法，通过引入乳化剂和稳定剂，可以将醋酸乙烯酯分散在水中，并聚合成乳液状物质。 乳液聚合实验步骤 步骤1: 准备实验材料和设备 实验所需材料包括醋酸乙烯酯、乳化剂、稳定剂、溶剂和纯水。设备方面需要烧杯、磁力搅拌器、温度计等。 步骤2: 配制乳液 首先，在烧杯中加入一定量的纯水，并控制温度在适宜的范围内。然后，逐步加入乳化剂和稳定剂，并进行搅拌，使其均匀分散。 步骤3: 加入醋酸乙烯酯 在乳液形成后，逐渐加入醋酸乙烯酯溶液。同时，继续搅拌并控制温度，使醋酸乙烯酯逐渐分散在乳液中。 步骤4: 实施反应 继续搅拌并保持温度恒定，使醋酸乙烯酯在乳液中发生聚合反应。根据实验需要，可以适当调节反应时间和温度。 步骤5: 分离和收集产物 乳液聚合反应结束后，可以采用离心或过滤的方法将聚合产物分离并收集。
乳液聚合实验现象 乳液聚合实验中，我们可以观察到以下现象： 现象1: 乳液的形成 醋酸乙烯酯和乳化剂、稳定剂在适当条件下混合搅拌后，可以观察到乳液的形成。乳液呈白色，具有一定的粘度。 现象2: 温度和搅拌对乳液稳定性的影响 实验中可以调节温度和搅拌速度，观察到不同条件下乳液的稳定性变化。在较低的温度和搅拌速度下，乳液稳定性较好，久置后仍能保持乳状状态。而在较高的温度和搅拌速度下，乳液易分层或逐渐变稀。 现象3: 聚合反应的进行 加入醋酸乙烯酯后，乳液中的醋酸乙烯酯逐渐发生聚合反应。可以通过观察乳液的变化，如颜色的变化、粘度的增加等，确定聚合反应的进行。 现象4: 产物的分离和收集 乳液聚合反应结束后，产物可以通过离心或过滤的方法分离并收集。所得产物通常为固体或胶状物质，可以进行后续的物性测试和应用。 乳液聚合机理解释 机理1: 乳化剂和稳定剂的作用 乳化剂和稳定剂在乳液聚合实验中起着关键作用。乳化剂通过其亲油基团和亲水基团，可以将醋酸乙烯酯分散在水中，形成胶状乳液。稳定剂则通过其表面活性剂的性质，防止乳液分层或变稀。
实验3醋酸乙烯酯的乳液聚合
聚醋酸乙烯酯的乳液合成 一、实验目的 1.了解乳液聚合的特点、配方及各组分所起作用。 2.学习聚醋酸乙烯酯乳胶的合成原理和方法，加深对乳液聚合的理解。 3.熟悉聚醋酸乙烯酯乳胶的主要用途。 二、实验原理 单体在水相介质中，由乳化剂分散成乳液状态，加入水溶性引发剂在搅拌或者震荡下进行的聚合，称乳液聚合。其主要成份是单体、水、引发剂和乳化剂，引发剂常采用水溶性引发剂。乳化剂是乳液聚合的重要组份，它可以使互不相溶的油－水两相，转变为相当稳定难以分层的乳浊液。乳化剂分子一般由亲水的极性基团和疏水的非极性基团构成，根据极性基团的性质可以将乳化剂分为阳离子型、阴离子型、两性和非离子型四类。当乳化剂分子在水相中达到一定浓度，即到达临界胶束浓度（ CMC ）值后，体系开始出现胶束。胶束是乳液聚合的主要场所，发生聚合后的胶束称作为乳胶粒。随着反应的进行，乳胶粒数不断增加，胶束消失，乳胶粒数恒定，由单体液滴提供单体在乳胶粒内进行反应。此时，由于乳胶粒内单体浓度恒定，聚合速率恒定。到单体液滴消失后，随乳胶粒内单体浓度的减少而速率下降。 乳液聚合的优点： (1)以水为分散介质，粘度低，传热快； (2)聚合速率快，分子量高，可以在低温聚合； (3)在直接使用乳液的场合较方便，如乳胶漆，胶粘剂，织物处理剂等。 乳液聚合的缺点： （1）需要固体产物时，后处理复杂（如破乳、洗涤、脱水、干燥等） （2）有残留乳化剂，对产品的性能有影响
图1 乳液聚合阶段示意图 表1 四种聚合方法的特点 聚合方法本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合 配方 单体单体单体单体 引发剂引发剂引发剂水溶性引发剂 溶剂水水 分散剂乳化剂 聚合场所水体内溶液内单体液滴内胶束和乳胶粒内 聚合机理遵循自由基聚合的一般规律，提高速率 的因素通常使分子量降低 能够同时提高聚 合速率和分子量 生产特征散热难，自 加速显著， 设备简单， 易制板材 散热易，反 应平稳，产 物可直接 使用 散热易，产 物须后处 理，增加工 序 散热易，产物呈 固态时要后处 理，也可以直接 使用 产品特征纯度高，分 子量分布宽纯度，分子 量较低 比较纯，但 有分散剂含少量乳化剂 主要操作间歇，连续连续间歇连续
实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合
实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合 1.实验原理 醋酸乙烯酯的乳液聚合主要是采用复合型过氧化物引发剂（例如，过氧化钠和海波酸钾），在适当的温度和pH值下加入单体，反应可在常压下进行。在反应过程中，氧化剂不断分解出自由基，这些自由基会与单体反应形成高分子聚合物。随着反应的进行，高分子聚合物分散在水中，形成乳液聚合反应体系。 2.实验用具和试剂 试剂：醋酸乙烯酯、海波酸钾、过氧化钠、聚乙烯醇（PVA）、水。 用具：锥形瓶、磁力搅拌器、加热板、pH计、紫外分光光度计。 3.实验步骤 （1）准备聚乙烯醇（PVA）稳定剂，将15g的PVA加入1000mL的去离子水中，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。转换到沸腾过程中，搅拌至液体变得透明。然后用冷水冷却稳定剂并放置过夜。 （2）准备醋酸乙烯酯乳液配制。将5.5g的海波酸钾、1.5g的过氧化钠分别溶解在100mL水中。将700mL去离子水加入锥形瓶中，并将其放在磁力搅拌器上搅拌。添加适量的稳定剂在搅拌器中，调整pH值到3.0。 （4）制备聚合物样品。经过第三步中的反应后，将样品放入沉淀物，用去离子水洗涤至无海波酸钾，再用乙醇洗涤几次。然后将样品干燥在真空下。 4.实验注意事项 （1）过量的醋酸乙烯酯会影响乳液聚合的反应，因此应小心添加。 （2）对于可燃的过氧化物，必须避免火源。 （3）聚乙烯醇稳定剂应该在高温下溶解。 （4）在反应前应该使用紫外分光光度计对不同pH值下的乳液系统进行测量，以便确定最适宜的pH值。 5.实验结果分析 得到的高分子聚合物之一的分子量为1万高达7百万不等，而分子量的分布也在很大程度上控制着时间和温度对反应的影响。提高反应时间以及较低反应温度可减少聚合物的
实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合讲解
《高分子化学实验》指导河西学院化学化工学院
金淑萍博士教授 2010.03.01 目录 实验一单体、引发剂的纯化 (3) 实验二甲基丙酸烯甲酯的本体聚合——有机玻璃的制备 (3) 实验三悬浮聚合——甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合 (5) 实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合——白乳胶的制备 (7) 实验五聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备 (9) 实验六酚醛树脂的合成 (11) 附录一高分子化学实验须知 (13) 附录二高分子实验室安全制度 (13) 附录三常用仪器操作规定 (14)
2 单体、引发剂的纯化实验一 目的要求：一、 了解单体、引发剂的纯化目的，学会并掌握甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯及常用引发剂的纯化方法。二、实验原理：略三、实验内容：，过滤除去不溶性杂质，滤在室温下溶于20mL CHCl1. BPO重结晶：将10g BPO3液滴入等体积的甲醇中结晶，过滤，晶体用冷甲醇洗涤，室温下真空干燥．贮于冰箱中待用。（体蒸馏水迅速加入沸腾的200 mL乙醇/2. AIBN重结晶：称取5g 化学纯的AIBN，）的混合溶液中，搅拌使其溶解，热过滤除去不溶性杂质，自然冷却结晶，过7/3积比滤，晶体用冷蒸馏水洗涤，室温下真空干燥。贮存于冰箱中待用。o甲基丙烯酸甲酯，500ml 分液漏斗中加250ml（沸点101在C）。减压蒸馏3. MMA）洗至中性，NaOH水溶液洗涤至无色。然后用去离子水（每次50-80ml用50ml 5％的以上，再加入对苯5％的无水硫酸钠，充分摇动，放置干燥24h分尽水层后加入单体量o 16.5KPa二酚减压蒸馏搜集50）的馏分，得到的纯品放置棕色瓶中冷藏储存。C（醋酸乙烯酯，分液漏斗中加250ml减压蒸馏醋酸乙烯酯（沸点72）。在500ml4. 饱和碳酸氢钠洗涤，然后用去离子水洗至中50mL用50mL饱和亚硫酸氢钠洗涤，再用o的馏性，再无水硫酸钠干燥，静置过夜。然后加入对苯二酚常压蒸馏收集71.8-72.5C 分。----有机玻璃的制备甲基丙酸烯甲酯的本体聚合实验二 一、目的和要求并着重了解聚合温度对产品质量的影1. 通过实验了解本体聚合基本原理和特点, 响。 2. 掌握有机玻璃制备的操作技术。二、聚合原理反应式：CHCH33BPO CH-Cn=CnCH 22o C80-90 COOCH COOCH333 本体聚合是指单体在少量引发剂下或者直接在热、光和辐射作用下进行的聚合反应，因此本体聚合具有产品纯度高、无需后处理等特点。本体聚合常常用于实验室研究，如聚合动力学的研究和竞聚率的测定等。工业上多用于制造板材和型材，所用设备也比较简单。本体聚合的缺点
醋酸乙烯酯的乳液聚合实验现象
醋酸乙烯酯的乳液聚合实验现象 一、实验介绍 醋酸乙烯酯的乳液聚合实验是一种常见的实验，它可以用于探究乳液 聚合的原理和过程。在实验中，我们将醋酸乙烯酯、十二烷基硫酸钠、水和过硫酸铵混合后，通过搅拌和加热等操作使其发生聚合反应，最 终得到白色均匀的聚合物乳液。 二、实验原理 1. 乳液聚合 乳液聚合是指将单体分散在水相中，通过引发剂诱导其在水相中发生 自由基聚合反应而形成高分子物质的过程。在这个过程中，单体首先 被分散在水相中，并与表面活性剂形成胶束结构。然后添加引发剂并 加热搅拌，引发剂会分解产生自由基，在胶束表面形成活性物种。这 些活性物种会使单体发生自由基聚合反应，从而形成高分子物质。 2. 醋酸乙烯酯的特点 醋酸乙烯酯是一种无色透明的液体，具有较好的挥发性和溶解性。它
可以通过乳液聚合的方式制备成均匀的聚合物乳液，这种乳液具有良好的稳定性和可加工性。 3. 十二烷基硫酸钠的作用 十二烷基硫酸钠是一种阴离子表面活性剂，它可以使醋酸乙烯酯分散在水相中，并形成胶束结构。同时，它还可以调节胶束大小和分布，从而影响乳液聚合反应的速率和效果。 4. 过硫酸铵的作用 过硫酸铵是一种引发剂，它可以分解产生自由基，并在胶束表面形成活性物种。这些活性物种会使单体发生自由基聚合反应，从而形成高分子物质。 三、实验步骤 1. 准备材料：醋酸乙烯酯、十二烷基硫酸钠、水、过硫酸铵。 2. 在容量瓶中加入适量水，并加入十二烷基硫酸钠，搅拌至溶解。 3. 将醋酸乙烯酯加入容量瓶中，搅拌均匀。
4. 在另一个容量瓶中加入适量水，并加入过硫酸铵，搅拌均匀。 5. 将第4步中的溶液缓慢滴加到第3步中的溶液中，同时不断搅拌。 6. 加热搅拌，使反应温度保持在60℃左右。反应过程中会出现白色乳液，继续加热搅拌直到乳液变得均匀。 7. 关闭加热器并停止搅拌。让乳液自然冷却至室温。 8. 观察乳液的性质和外观，并进行相应的测试和分析。 四、实验结果 1. 实验现象 在实验过程中，我们可以观察到以下现象： （1）开始时，溶液呈现混浊状态，颜色为白色或微黄色。 （2）随着反应的进行，溶液逐渐变得浑浊，并且有白色的乳液出现。 （3）当反应达到一定程度时，白色乳液变得更为明显，并且乳液的颜色变为白色。
实验04_醋酸乙烯酯溶液聚合及聚醋酸乙烯酯的醇解
实验五醋酸乙烯酯的溶液聚合及聚醋酸乙烯酯的醇解 聚乙烯醇是制备维纶的原材料。由于乙烯醇很不稳定，极易异构化成乙醛。所以聚乙烯醇通常都是通过醋酸乙烯溶液聚合以及聚醋酸乙烯酯的醇解这两个步骤来制得的。 本实验是以偶氮二异丁腈为引发剂；甲醇为溶剂的醋酸乙烯酯的溶液聚合。这是个自由基聚合反应。 二、实验原理 本实验采用溶液聚合的自由基聚合原理。 选用甲醇作溶剂是由于聚醋酸乙烯酯（PV Ac）能溶于甲醇，而且聚合反应中活性链对甲醇的链转移常数较小。且在醇解制取聚乙烯醇（PV A）时，加入催化剂后在甲醇中即可直接进行醇解。 醋酸乙烯(V Ac)在聚合过程中，容易发生向聚合物链的链转移反应。聚合物浓度越大，支化越容易发生。聚合物活性自由基链除了向聚醋酸乙烯酯（PV Ac）主链上的α、β氢处链转移，形成水解不掉的支链，还会向乙酰基上活泼氢原子转移，在乙酰基上形成支链。这部分支链容易水解脱掉，导致聚合度降低。 在聚合反应的同时，可能存在副反应： （2） 在单体浓度为85%时聚合得聚醋酸乙烯酯（PVAc），醇解后聚合度下降38.15%。单体浓度为67%时醇解后只降低了6.89%。因此，要降低溶液中单体浓度。但单体浓度过低，会影响产物的最终聚合度。 表1 60℃甲醇中不同单体浓度溶液聚合得到PVAc和PVA的聚合度 单体浓度/% 聚合时间/h 转化率/% PVAc聚合度PVA聚合度聚合度降低/% 85 16 96.2 1903 1177 38.15 67 17 96.6 668 622 6.89 聚醋酸乙烯酯（PVAc）的醇解可以在酸性或碱性的催化下进行，用酸性醇解时，由于痕量级
的酸很难从PVA中除去，而残留的酸可加速PVA的脱水作用，使产物变黄或不溶于水，所以一般均采用碱性醇解法。另外，甲醇中的水对醇解会产生阻碍作用。因为水的存在使反应体系内产生CH3COONa，消耗了NaOH，而NaOH在此起的是催化作用。因此，一定要严格控制甲醇中的水的含量。 聚醋酸乙烯酯（PVAc）的醇解过程是在碱的催化下聚醋酸乙烯酯（PVAc）在甲醇溶液进行的醇解反应。其反应方程式为： （3） 本实验先制备聚醋酸乙烯酯（PVAc），然后再进行碱性醇解，由于产物PVA不溶于甲醇，所以，醇解到一定程度时会观察到明显的相转变，此时，大约有60%的乙酰基已被羟基取代。 三、实验仪器和试剂 （1）实验仪器 电动搅拌器、恒温水浴锅、水泵减压装置电炉子、三口烧瓶、直形冷凝管、球形冷凝管、恒压滴液漏斗、布氏漏斗、烧杯（50ml）、量筒（50ml、100ml）、温度计（100℃）、表面皿。 实验试剂和药品：醋酸乙烯酯（VAC）（重蒸）、甲醇、偶氮二异丁腈（AIBN）、NaOH。 四、实验方法及步骤 1、醋酸乙烯酯的聚合 （1）称量三口烧瓶。 （2）按图1组装好实验仪器。 （3）将20克醋酸乙烯酯（换算成体积；比 重0.93）加入到三口烧瓶中，将0.1克偶氮二 异丁腈（AIBN）放入一个烧杯中；加入20克甲 醇，充分溶解后加入到三口烧瓶中。 （4）开始升温，温度升到60℃时，开始记录反应时间。
醋酸乙烯酯的乳液聚合
实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合-白乳胶的制备 一、实验目的 1、学习乳液聚合方法，制备聚醋酸乙烯酯乳液 2、了解乳液聚合机理及乳液聚合中各个组分的作用 二、实验原理 乳液聚合是以水为分散介质，单体在乳化剂的作用下分散，并使用水溶性的引发剂引发单体聚合的方法，所生成的聚合物以微细的粒子状分散在水中的乳液。乳化剂的选择对稳定的乳液聚合十分重要，起到降低溶液表面张力，使单体容易分散成小液滴，并在乳胶粒表面形成保护层，防止乳胶粒凝聚。常见的乳化剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种，一般多使用离子型和非离子型配合使用。市场上的“白乳胶”就是乳液聚合方法制备的聚醋酸乙烯酯乳液。乳液聚合通常在装备回流冷凝管的搅拌反应釜中进行（如图所示）：加入乳化剂、引发剂水溶液和单体后，一边进行搅拌，一边加热便可制得乳液。乳液聚合温度一般控制在70～90℃之间，pH 值在2～6 之间。由于醋酸乙烯酯聚合反应放热较大，反应温度上升显著，一次投料法要想获得高浓度的稳定乳液比较困难，故一般采用分批加入引发剂或者单体的方法。醋酸乙烯酯乳液聚合机理与一般乳液聚合机理相似，但是由于醋酸乙烯酯在水中有较高的溶解度，而且容易水解，产生的乙酸会干扰聚合；同时，醋酸乙烯酯自由基十分活泼，链转移反应显著。因此，除了乳化剂，醋酸乙烯酯乳液生产中一般还加入聚乙烯醇来保护胶体。醋酸乙烯酯也可以与其他单体共聚合制备性能更优异的聚合物乳液，如与氯乙烯单体共聚合可改善聚氯乙稀的可塑性或改良其溶解性；与丙烯酸共聚合可改善醋酸乙烯酯的乳液聚合乳液的粘接性能和耐碱性。 三、仪器和试剂 仪器：机械搅拌器一套，球形冷凝管一个，500ml 三口烧瓶一个、100ml 滴液漏斗一个，恒温水槽一套，温度计一支，固定夹若干，平板电炉 试剂：醋酸乙烯酯、聚乙烯醇-1788、十二烷基磺酸钠、OP-10、过硫酸铵、碳酸氢钠、去离子水 其它：广泛pH 试纸、NDJ-79 型旋转粘度计、烘箱 四、实验步骤
醋酸乙烯酯的乳液聚合
醋酸乙烯酯的乳液聚合 醋酸乙烯酯（VAc）是一种常用的合成树脂，广泛应用于涂料、胶粘剂、建筑材料、纺织品加工等领域。乳液聚合是制备VAc的一种有效方法，其相比于传统的溶液聚合具有更 高的效率和环保性能。 乳液聚合的基本原理是将水溶性单体和表面活性剂混合，通过机械搅动和能量输入， 将单体分散在水相中形成胶体颗粒，然后在引发剂的催化下进行聚合反应，最终形成乳液 聚合物。相比于溶液聚合，乳液聚合具有分子分散均匀、反应热量低、环保性高、生产效 率高等优点，已经成为合成树脂制备的主要方法之一。 在VAc的乳液聚合过程中，使用的表面活性剂常为辛基苯磺酸钠（SDBS）、十二烷基 聚氧乙烯硫酸酯（SLES）和十二烷基苯乙烯磺酸钠（LAS）等，其中SDBS是最常用的表面 活性剂之一。表面活性剂对于乳液聚合的影响主要是通过它的表面活性调节水和单体的相 互作用力，进而控制着乳液形成的胶体颗粒的粒径、分散度和稳定性等性质。因此，选择 适当的表面活性剂及其配比是乳液聚合成功的前提条件。 在引发剂方面，常用的有过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾等，这些引发剂可通过引发 自由基链反应，催化单体之间的聚合反应，从而形成聚合物。引发剂类型和用量的选择关 系到反应速率、聚合物的分子量大小以及分子分布的宽窄程度等性质，因此需要在实验中 进行优化。 除了表面活性剂和引发剂，还需考虑其他辅助剂和工艺参数对于VAc乳液聚合的影响。例如，添加聚氧乙烯硬脂酸酯（POE-DA）等稳定剂能够提高聚合物的稳定性，调节乳液颗 粒的粒径大小；调节搅拌速度、搅拌时间、聚合温度等工艺参数则能够控制聚合反应的速 率和聚合物的性能。 VAc乳液聚合的优点包括制备效率高、环保性好、反应过程简单，能够合成颗粒分散 均匀、分子分布窄的VAc聚合物，并且可实现大规模工业化生产。这一方法的成功应用为VAc合成提供了重要的技术手段，同时也促进了合成树脂相关领域的发展。
醋酸乙烯酯的乳液聚合的实验方案
醋酸乙烯酯的乳液聚合的实验方案 （一）实验目的：掌握实验室醋酸乙烯酯乳液聚合反应实验；掌握乳液聚合及其特点； （二）实验原理：乳液聚合最简单的配方由单体、水、水溶性引发剂、乳化剂四部分组成。乳液聚合是单体在含有乳化剂和引发剂的水介质中，在搅拌和乳化作用下，分散成乳液状进行的聚合反应。 （三）实验步骤：加入20ml醋酸乙烯酯和2.5ml过硫酸铵水溶液，开动搅拌，用油浴加热至65℃，加入第一批引发剂1ml，待完全溶解后用滴液漏斗滴加醋酸乙烯脂，调节滴加速度先慢后快慢慢升温至 70℃，在 70 ± 1℃反应；1h 后加入第二批引发剂1ml：再过1h后加入第三批引发剂1ml，在2h内将5ml单体加完。在70~72℃保温10min，缓慢升温到75℃，保持 10min，再缓慢升温至78℃，保持10min，再缓慢升温至80℃，保持10min。停止反应：撤掉油浴，自然冷却到50℃，停止搅拌，出料。 （四）实验设备：机械搅拌器一套，电热套一个，球形冷凝管一个，250ml 四口烧瓶一个，100ml滴液漏斗一个，100℃温度计一支，250ml烧杯一个，10mL、100mL量筒各一个，固定夹若干，广泛pH试纸。 （五）实验药品：醋酸乙烯酯（70ml、主单体）、聚乙烯醇水溶液（6g、保护胶体）、去离子水（90ml、分散介质）、过硫酸铵（1g、引发剂）、OP-10（16滴、乳化剂）、碳酸氢钠（3g、PH调节剂）、邻苯二甲酸二丁酯（10g、增塑剂）（六）配制10%的聚乙烯醇水溶液：称取约6~8g聚醋酸乙烯酯反应树脂置于三角瓶中，加入适量甲醇，放在适量电磁搅拌器上充分搅拌，直至聚醋酸乙烯酯完全溶解，移入250ml容量瓶中加入20ml甲醇，吸入稀释至刻度线。 （七）投料反应：将0.1g引发剂溶于3ml蒸馏水中并将其平均分成三份。 （八）测量含固量：观察乳液外观，称取约4 g乳液，放入烘箱在 90℃ 干燥，称取残留的固体质量，计算固含量。用称量瓶称取 l-2g 试样，滴加 1-2 滴对苯二酚阻聚剂，置于 50℃恒温干燥箱内干燥至恒重，冷却后称重，计算转化率。 问题分析 1、反应温度对乳液性能的影响：当反应温度逐渐升高时，呈现出稳定性增强、转化率升高的趋势，而黏度和吸水率呈现下降趋势。温度对化学反应的影响，因此在聚合过程中，温度升高，反应速率增大，使得危险期的时间缩短，从而提高了体系的稳定性和转化率。但温度升高同时也加快了链终止反应，使得聚合物的分子量下降，表现为黏度和吸水率下降。当反应温度升高时，粒径变小，能填充大粒径粒子融合膜间的空穴处，使胶膜更好地连结成片，提高胶合强度，随着温度的进一步升高，粒子融合膜层内聚力下降，胶合强度下降。从反应稳定性耐水性及胶合强度综合考虑，选用体系的反应温度以 75℃较为适宜。 2、在乳液聚合时,介质的pH值直接影响引发剂的分解速度,要求乳液聚合体
醋酸乙烯酯的乳液聚合实验报告
醋酸乙烯酯的乳液聚合实验报告 任务一:醋酸乙烯酯的乳液聚合 实验科目:合成化学实验项目:醋酸乙烯酯的乳液聚合实验类别:日用化工反应类型:乳液聚合 每组人数:8-9 实验人数:43 实验者姓名:杨麒民实验学时数: 4 实验室编号:3 实验室名称:精细化工实验室一、实验目的:1.学习乳液聚合方法，制备聚醋酸乙烯酯乳液。 2.了解乳液聚合机理及乳液聚合中各个组分的作用。 3.了解乳液聚合方法在制备涂料和乳胶漆方面的应用。 4养成严格遵守操作规范的职业意识。 5.培养从事化工生产必须的职业素养。 二、产品特性及用途: 1、产品特性 据醋酸乙烯酯简称PVA，分子式为C4H6O2，经聚合生成的无定形聚合物， 外观透明、溶于苯、丙酮和三氯甲烷等溶剂。 聚醋酸乙烯酯胶漆具有水基漆的优点，即粘度小，而分子量较大，不易 燃的有机溶剂。作为粘合剂时，无论木材、纸张、和织物均可使用。 2、产品用途 作胶姆糖基料，我国规定可用于乳化香精和胶姆糖，最大使用量为60g/kg。用作聚乙烯醇、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物、醋酸乙烯-乙烯共聚物的原料，广泛应用于于制备涂料、粘合剂等。热塑性树脂,在酸或碱性溶剂中水解成聚乙烯醇，制备聚乙烯醇的主要原料。当分子中含有光敏化剂时对光敏感，在紫外光或电子
束作用下发生分解反应，具有正性感光树脂特性。聚乙酸乙烯酯能溶于多种有机溶剂，能与多种带双键的单体共聚，从而引入各种官能团，具有不同性能。常作为黏合剂使用。 二、实验原理: 乳液聚合是以水为分散介质，单体在乳化剂的作用下分散，并使用水溶性的引发剂引发单体聚合的方法，所生成的聚合物以微细的粒子状反散在水中的乳液。 乳液聚合通常在装备回流管的搅拌反应釜中进行:加入乳化剂、引发剂水溶液和单体后，一边进行搅拌，一边加热便可制得乳液。乳液聚合温度一般控制在 70-90?之间，pH值在2-6之间。 乙酸乙烯酯单体在过硫酸铵引发剂的作用下，按照自由基反应历程进行反应，反应式如下: 链引发: NH4 OOSO OSS2OONH4ONH4OOSOO OO 2OSONHCH4HCH22OSOCHNHC4OOCOCH3OOCOCH3 链增长 O H2OSOCCHNH4CHHC2 OCOCHOOCOCH33 HHH22H2HCCHCCCCn OCOCHOCOCHOCOCH333 链终止
醋酸乙烯酯乳液聚合失败原因
醋酸乙烯酯乳液聚合失败原因 醋酸乙烯酯乳液聚合是一种常见的聚合反应，用于生产乙酸乙烯酯聚合物，广泛应用于涂料、胶粘剂、纺织品等领域。然而，在实际生产中，醋酸乙烯酯乳液聚合可能会出现失败的情况。以下是可能导致醋酸乙烯酯乳液聚合失败的一些原因： 1.原料质量不佳：醋酸乙烯酯作为主要原料，如果存在杂质、水分、酸性物质等，会对聚合反应产生负面影响。这些杂质可能对反应速率、产物质量、聚合物黏度等产生不良影响。因此，确保原料质量的稳定性至关重要。 2.反应条件不当：反应温度、压力、pH值等是影响聚合反应的关键因素。如果反应温度过高或过低，过高的压力，或不适当的pH值，都可能导致聚合反应不完全或出现副反应。在选择反应条件时，应通过试验确定最佳条件。 3.水质问题：水是醋酸乙烯酯乳液聚合过程中的溶剂和反应介质。如果水含有大量的杂质、氧化物等，会干扰聚合反应的顺利进行。质量不良的水可能导致不完全的聚合和不稳定的乳液形成。 4.催化剂失活：聚合反应通常需要使用催化剂来加速反应速率。常用的催化剂包括过氧化氢和过硫酸铵等。如果催化剂质量不佳、过期或使用不当，可能导致催化剂失活，从而影响聚合反应的进行。 5.黏合剂选择不当：乳液聚合中使用的黏合剂起到稳定乳液形态的作用。如果黏合剂的选择不当，可能导致乳液不稳定，乳化剂降解，从而影响聚合反应的进行。
6.操作不当：在乳液聚合过程中，操作人员的技术水平和操作流程的规范性对聚合反应的成功与否也有重要影响。操作人员应具备一定的技术和操作经验，严格按照操作规程进行操作。 综上所述，醋酸乙烯酯乳液聚合失败的原因可能包括原料质量不佳、反应条件不当、水质问题、催化剂失活、黏合剂选择不当和操作不当等。通过对这些问题的识别和解决，可以有效提高乳液聚合的成功率。
聚醋酸乙烯酯的制备
聚醋酸乙烯酯的乳液合成 1、实验原理 聚醋酸乙烯酯乳液（PV Ac），又称为聚醋酸乙烯乳液，俗称白乳胶。是一种白色粘稠液体，具有配置简单使用方便，固化速度快，初粘力好，较高的粘结强度等优点。Vac乳液聚合最常用的方法是化学法，以水为分散介质，单体在乳化剂的作用下分散，并使用水溶性的引发剂引发单体聚合的方法，所生成的聚合物以微细的粒子状分散在水中的乳液[2]。 乳化剂的选择对稳定的乳液聚合十分重要，起到降低溶液表面张力，使单体容易分散成小液滴，并在乳胶粒表面形成保护层，防止乳胶粒凝聚。常见的乳化剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种，一般多使用离子型和非离子型配合使用[1]。由于醋酸乙烯酯在水中有较高的溶解度，而且容易水解，产生的乙酸会干扰聚合；同时，醋酸乙烯酯自由基十分活泼，链转移反应显著。因此，除了乳化剂，醋酸乙烯酯乳液生产中一般还加入聚乙烯醇来保护胶体。本合成实验采用非离子型乳化剂聚乙烯醇和OP-10混合使用以提高乳化效果和乳液稳定性。 本实验聚合反应采用过硫酸铵为引发剂，按自由基聚合的反应历程进行聚合，主要聚合反应[3]式如下: 为使反应平稳进行，乳液聚合通常在装备回流冷凝管的搅拌反应釜中进行（如图所示）：加入乳化剂、引发剂水溶液和单体后，一边进行搅拌，一边加热便可制得乳液。乳液聚合温度一般控制在70～90℃之间，pH值在2～6之间。由于醋酸乙烯酯聚合反应放热较大，反应温度上升显著，一次投料法要想获得高浓度的稳定乳液比较困难。 本实验分两步加料反应，第一步加入少许的单体、引发剂和乳化剂进行预聚合，可生成很小的乳胶粒子。第二部，继续滴加单体，分次加入引发剂，直到单体加完后一次把剩下的引发剂加完。这样整个过程在一定的搅拌速度下使其乳胶粒子继续长大。由此得到的乳胶粒子，不仅大，而且粒度分布均匀。 2、仪器与配方 机械搅拌器一套，电热套一个，球形冷凝管一个，250ml四口烧瓶一个，100ml滴液漏斗一个，100℃温度计一支，250ml烧杯一个，10mL、100mL量筒各一个，固定夹若干， 药品名称用量，g 聚乙烯醇溶液（自制）100 聚醋酸乙烯酯(工业级) 40 10%过硫酸氨（AR） 5 OP-10 1