苯乙烯_二乙烯基苯悬浮聚合

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苯乙烯的悬浮聚合实验报告

苯乙烯的悬浮聚合实验报告

苯乙烯的悬浮聚合实验报告一、实验目的1、了解悬浮聚合的基本原理和特点。

2、掌握苯乙烯悬浮聚合的实验操作方法。

3、学会通过实验观察和分析,探讨影响聚合反应的因素。

二、实验原理悬浮聚合是将单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合反应。

在悬浮聚合中,单体不溶于水,借助搅拌的作用,在分散剂的存在下,分散成小液滴,并在油溶性引发剂的作用下进行聚合反应。

反应结束后,经过分离、干燥等处理,得到粉状或粒状的聚合物产品。

苯乙烯在过氧化二苯甲酰(BPO)引发剂的作用下,发生自由基聚合反应。

反应式如下:```nCH2=CH(C6H5) → CH2-CH(C6H5)n```三、实验药品与仪器1、实验药品苯乙烯:化学纯过氧化二苯甲酰(BPO):分析纯聚乙烯醇(PVA):化学纯去离子水2、实验仪器电动搅拌器恒温水浴锅三口烧瓶回流冷凝管温度计布氏漏斗抽滤瓶表面皿四、实验步骤1、安装实验装置在三口烧瓶上分别安装电动搅拌器、回流冷凝管和温度计。

2、配制水相在烧杯中加入 100ml 去离子水和 05g 聚乙烯醇(PVA),加热搅拌使其完全溶解,冷却至室温备用。

3、配制油相在小烧杯中称取 20g 苯乙烯和 02g BPO,搅拌均匀。

4、聚合反应将配制好的水相加入三口烧瓶中,开动搅拌器,转速控制在 200-300r/min。

然后将油相用滴管逐滴加入三口烧瓶中,形成小液滴。

调节搅拌速度,使液滴分散均匀。

将三口烧瓶放入恒温水浴锅中,升温至80-85℃,反应 2-3 小时。

5、产物处理反应结束后,将产物冷却至室温,用布氏漏斗过滤,并用去离子水洗涤产物多次,以除去未反应的单体和分散剂。

将过滤得到的产物放在表面皿中,放入烘箱中,在 50℃下干燥至恒重。

五、实验现象及分析在实验过程中,观察到以下现象:1、油相滴入水相后,形成了乳白色的悬浮液,液滴大小较为均匀。

这是由于搅拌作用和分散剂的存在,使苯乙烯单体能够较好地分散在水相中。

2、随着反应的进行,悬浮液的颜色逐渐变深,由乳白色变为浅黄色。

苯乙烯悬浮聚合实验报告

苯乙烯悬浮聚合实验报告

苯乙烯悬浮聚合实验报告实验目的:本实验旨在通过苯乙烯悬浮聚合实验,探究聚合反应的过程和原理,并观察聚合物的形成情况。

实验原理:苯乙烯是一种单体,通过悬浮聚合反应可以将其聚合成聚苯乙烯。

悬浮聚合是指将单体悬浮在溶剂中,通过引发剂的作用,使单体逐渐聚合成高分子聚合物的过程。

在实验中,通常使用过硫酸铵作为引发剂,将其加入苯乙烯和溶剂的混合物中,通过加热反应使聚合反应进行。

实验步骤:1. 准备实验所需的苯乙烯、过硫酸铵、溶剂等材料,并将苯乙烯和溶剂按照一定比例混合均匀。

2. 将混合物倒入反应器中,并加入适量的过硫酸铵作为引发剂。

3. 将反应器密封,并加热至一定温度,使聚合反应开始进行。

4. 观察反应过程中的变化,包括颜色的变化、溶液的浑浊度等。

5. 当反应一定时间后,停止加热,待反应液冷却后,得到聚苯乙烯。

实验结果:在实验过程中,我们观察到苯乙烯和溶剂混合物在加热后逐渐变得浑浊,颜色也由无色逐渐变为黄色。

这是因为苯乙烯发生了聚合反应,形成了聚苯乙烯颗粒。

在实验结束后,我们得到了一定量的聚苯乙烯产物。

实验讨论:通过本实验,我们可以看到悬浮聚合反应是一种常见的聚合方法。

在实验中,过硫酸铵作为引发剂起到了催化聚合反应的作用。

聚合反应的进行需要一定的温度和时间,过高或过低的温度都会影响聚合反应的效果。

此外,溶剂的选择也对聚合反应有一定的影响,合适的溶剂可以提供良好的反应环境。

聚苯乙烯是一种常见的高分子材料,具有良好的物理性质和化学稳定性。

它可以用于制作塑料制品、电子产品外壳等。

通过悬浮聚合反应,可以控制聚苯乙烯的分子量和粒径,从而调节其性能。

因此,悬浮聚合反应在工业生产中具有重要的应用价值。

实验总结:通过苯乙烯悬浮聚合实验,我们了解了聚合反应的过程和原理,并观察到了聚苯乙烯的形成情况。

实验结果表明,悬浮聚合反应是一种有效的聚合方法,可以用于制备高分子材料。

在实际应用中,我们可以根据需要调节反应条件和材料配比,以获得所需的聚合物性能。

实验_苯乙烯悬浮聚合

实验_苯乙烯悬浮聚合

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),甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate )等。

苯乙烯和二乙烯苯的悬浮聚合及离子交换树脂的制备

苯乙烯和二乙烯苯的悬浮聚合及离子交换树脂的制备

苯乙烯和二乙烯苯的悬浮聚合及离子交换树脂的制备悬浮聚合是一种聚合反应方法,通过将单体分散在连续相中,形成微小悬浮液滴,使单体在悬浮液滴中聚合成聚合物颗粒。

苯乙烯和二乙烯苯是两种常用的单体,可以通过悬浮聚合方法制备聚苯乙烯和聚二乙烯苯。

离子交换树脂是一种具有离子交换性能的高分子材料,可以通过聚合反应和交联反应制备得到。

1.悬浮聚合制备聚苯乙烯悬浮聚合制备聚苯乙烯的反应过程如下:(1)将苯乙烯单体和溶剂加入反应釜中,并加入表面活性剂或乳化剂,使得苯乙烯形成微小悬浮液滴。

(2)加入引发剂并进行聚合反应。

引发剂可以是过硫酸铵等,需要提供足够的温度和搅拌条件来加速反应。

(3)控制聚合反应的时间,待聚合物颗粒形成后,停止反应。

(4)通过离心或过滤等方法,将聚合物颗粒分离出来并溶剂去除。

(5)对聚合物颗粒进行干燥或烘焙,最后得到聚苯乙烯产品。

2.悬浮聚合制备聚二乙烯苯悬浮聚合制备聚二乙烯苯的反应过程和制备聚苯乙烯的过程类似,具体步骤如下:(1)将二乙烯苯单体和溶剂加入反应釜中,并加入表面活性剂或乳化剂。

(2)加入引发剂并进行聚合反应,控制反应温度和时间,促使单体在悬浮液滴中进行聚合反应。

(3)停止聚合反应并分离出聚合物颗粒。

(4)溶剂的去除和聚合物的干燥,最终得到聚二乙烯苯产品。

离子交换树脂的制备方法较为多样,常用的方法包括聚合反应和交联反应。

具体过程如下:(1)选择合适的单体和交联剂。

单体可以选择含有离子交换基团的单体,如含有胺基、羧基等的单体。

交联剂可以选择双官能团的化合物,如二乙二醇二甲基丙烯酸酯等。

(2)将单体和交联剂混合,并加入引发剂进行聚合反应。

(3)调节反应条件,如温度、时间等,促使单体聚合形成高分子聚合物。

(4)通过适当的处理方法,如水解、交联等,得到具有离子交换性能的聚合物颗粒。

(5)对于固态离子交换树脂,需要将其颗粒进行干燥或烘焙。

总结:悬浮聚合方法可以用于制备聚苯乙烯和聚二乙烯苯等高分子聚合物。

苯乙烯的悬浮聚合实验报告

苯乙烯的悬浮聚合实验报告

苯乙烯的悬浮聚合实验报告实验目的:本实验旨在通过苯乙烯的悬浮聚合实验,掌握聚合反应的基本原理和技术操作,加深对聚合反应过程的理解,培养实验操作能力和科学研究素养。

实验原理:苯乙烯是一种重要的合成树脂原料,其聚合反应是通过引发剂在水相中引发的。

在实验中,首先将苯乙烯、引发剂和乳化剂悬浮在水相中,然后通过搅拌和控制温度,使苯乙烯发生聚合反应,最终得到聚苯乙烯颗粒。

实验步骤:1. 准备实验仪器和试剂,称取苯乙烯、引发剂、乳化剂等试剂,准备水相和油相。

2. 悬浮聚合反应,将苯乙烯、引发剂和乳化剂悬浮在水相中,通过搅拌和控制温度进行聚合反应。

3. 分离和干燥,将反应后的聚合物颗粒进行分离和干燥处理,得到最终产品。

实验结果:通过实验操作,成功得到了白色的聚苯乙烯颗粒,颗粒大小均匀,表面光滑。

经过称量和计算,得到了聚苯乙烯的收率和平均颗粒大小。

实验讨论:在实验中,我们注意到了一些问题,比如聚合反应过程中温度的控制、搅拌速度的影响等。

这些问题对于聚合反应的控制和产品质量具有重要意义。

同时,我们也对实验结果进行了分析和讨论,探讨了聚合反应的影响因素和优化方法。

实验结论:通过本次实验,我们成功地进行了苯乙烯的悬浮聚合实验,得到了聚苯乙烯颗粒,并对实验结果进行了分析和讨论。

这次实验不仅增加了我们对聚合反应的理解,也提高了我们的实验操作能力和科学研究素养。

实验总结:本次实验使我们对聚合反应有了更深入的了解,也为今后的科学研究和工程实践打下了良好的基础。

同时,我们也意识到了实验中存在的问题和改进的空间,为今后的实验工作提供了有益的参考。

通过本次实验,我们深刻认识到了聚合反应的重要性和复杂性,也明白了科学研究需要不断的实践和探索。

希望通过今后的努力,能够取得更多的实验成果,为科学研究和工程技术的发展做出更大的贡献。

实验三-苯乙烯悬浮聚合

实验三-苯乙烯悬浮聚合

实验三-苯乙烯悬浮聚合苯乙烯悬浮聚合( Suspension Polymerization of Styrene)是一种合成聚合树脂的重要工艺,是常规聚合中最受欢迎和最常用的方法之一。

它在聚合树脂领域应用最广泛,以及因其优良的性能而成为首选聚合树脂工艺。

苯乙烯悬浮聚合是采用苯乙烯(Styrene)作为原料,利用离子活性助剂(Ionic Activator)制备发泡聚合物的工艺方法。

其特点是反应操作简便,可以控制发泡粒大小,外观稳定,强度高等。

苯乙烯悬浮聚合的原理是当苯乙烯溶剂,离子活性助剂之间进行反应时,悬浮在溶液中的苯乙烯分子粒子会发生聚合,但苯乙烯分子粒子之间会形成一种微小的共价键特征。

由于空气中的水分,物质在空气中开始分解,这也会使得苯乙烯分子热量受到影响,从而引起化学反应。

在高温的状态下,这种化学反应可以形成新的复合物,改变原有的分子结构,从而实现聚合树脂的生成。

苯乙烯悬浮聚合的反应体系具有苯乙烯(Styrene)、双醚化合物(PEG)和载体溶剂三大组成部分。

其中苯乙烯通常用于聚合树脂的合成,双醚化合物用于离子活性助剂,而载体溶剂则可以稀释原料,以降低结晶度。

苯乙烯悬浮聚合的反应温度一般介于60℃~90℃,反应时间从几小时到几十小时不等,反应的产物是一种发泡的聚苯乙烯( Foam Polystyrene)。

苯乙烯悬浮聚合在实际应用中有着广泛的用途,像高分子材料、防火材料、保温防火等都用到了聚合树脂。

作为高分子材料,苯乙烯悬浮聚合可以制备出一种韧性强、轻质廉价的产品,具有优越的物理性能,可用于制造模型、模具、复合材料和多种新材料。

作为保温防火,它可以制备出具有良好的隔热和绝热性能、透水、无污染等特性的低密度结构聚合物,为建筑气候调节提供了优良的材料。

苯乙烯悬浮聚合是一种具有多功能性的工艺,在合成高分子材料和保温防火等以外,还可以用于电子功能材料、智能包装材料、生物材料等方面。

只需要结合合理的配方和适当的参数就可以制备出满足用户要求的聚合树脂。

实验_苯乙烯悬浮聚合【仅供参考】

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),甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate )等。

苯乙烯_二乙烯基苯悬浮聚合

苯乙烯_二乙烯基苯悬浮聚合

CH2
CH
+
CH2
CH
Random copolymerization
CH2
H C
CH2
CH
CH2
CH
CH 2 H C
CH
CH2
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R
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H C
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CH
R CH 2 CH CH2 CH
影响液滴尺寸和动能本实验采用悬浮聚合法制取苯乙烯和二乙烯苯的交联聚合物该交联共聚物小球经磺化或氯甲基化等高分子基因反应可以制得离子交换树脂共聚小球颗粒大小受各种反应条件的影响尤以搅拌强度和分散剂种类用量的影响最大分散剂用量大搅拌强度高都会使颗粒变小
苯乙烯-二乙烯基苯悬浮共聚 制备聚苯乙烯白球
任强
一.实验原理
悬浮聚合是单体受到强烈的搅拌分散作用以小液滴的形 式悬浮在聚合介质中进行聚合。这个小液滴在聚合介质的直接 包围之中,所以聚合热可以及时而有效地排出。 为了使小液滴稳定分散,必须加入分散剂,如明胶,聚乙 烯醇、羟甲基纤维素等—些有机高分子作为分散剂。分散剂可 以降低液体的界面张力,使单体液滴的分散程度更高;也可以 增加聚合介质的粘度,从而阻碍单体液滴之间的碰撞粘结;同 时它们还可以在单体的液滴表面形成保护膜防止液滴的凝聚。 有些悬浮聚合为了达到更好的防止粘结的效果,还要加 入Ca、Mg的碳酸盐、磷酸盐,这些物质是不溶于水的极细小 的无机粉末,它们可以吸附在单体液滴表面起机械阻隔作用, 对防止粘结有特殊的结果。
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苯乙烯-二乙烯基苯悬浮共聚 制备聚苯乙烯白球
任强
一.实验原理
悬浮聚合是单体受到强烈的搅拌分散作用以小液滴的形 式悬浮在聚合介质中进行聚合。这个小液滴在聚合介质的直接 包围之中,所以聚合热可以及时而有效地排出。 为了使小液滴稳定分散,必须加入分散剂,如明胶,聚乙 烯醇、羟甲基纤维素等—些有机高分子作为分散剂。分散剂可 以降低液体的界面张力,使单体液滴的分散程度更高;也可以 增加聚合介质的粘度,从而阻碍单体液滴之间的碰撞粘结;同 时它们还可以在单体的液滴表面形成保护膜防止液滴的凝聚。 有些悬浮聚合为了达到更好的防止粘结的效果,还要加 入Ca、Mg的碳酸盐、磷酸盐,这些物质是不溶于水的极细小 的无机粉末,它们可以吸附在单体液滴表面起机械阻隔作用, 对防止粘结有特殊的结果。
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Байду номын сангаас
Random copolymerization
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CH 2 H C
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R CH2 CH
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R CH 2 CH CH2 CH
思考题
1.悬浮聚合的操作关键在哪里? 2.悬浮聚合常用的分散剂有哪些? 3.要制得合格率高的共聚白球,实验中应注意 哪些问题?
R CH2 CH CH2
R CH
CH2
H C
CH2
CH
CH2
H C
CH 2
CH
实验注意事项
1.搅拌速度要适当,太快粒子太细,太慢容易粘结,更不能中途 停止。由于采用单叶浆,为了保证搅拌强度,搅拌浆叶最下端应 接近四口烧瓶底部,搅拌后应能观察到液面上有较深的漩涡,否 则实验易失败。 2.升温速度尽可能快,但反应温度不宜超过95oC,否则粒子会 软化。 3.用吸管取样时,应紧贴瓶壁,不要碰到搅拌棒,把吸入的浆 液放入盛有清洁水的烧杯中,观察粒子的沉浮,若能沉到水底, 取出用指甲压之以看其软硬程度。
• 液-液分散和成粒过程
搅拌浆形式 搅拌强度 搅拌速度 小液滴内部进行本体聚合,当转化率到一定程度时,使液滴 表面发粘,易粘结成块。加入分散剂后,可以使液滴稳定。当 转化率进一步提高后,小液滴逐渐变硬,粘结危险性降低。 影响液滴尺寸和动能
本实验采用悬浮聚合法制取苯乙烯和二乙烯苯的交联聚合物, 该交联共聚物小球,经磺化或氯甲基化等高分子基因反应,可以 制得离子交换树脂,共聚小球颗粒大小受各种反应条件的影响, 尤以搅拌强度和分散剂种类、用量的影响最大,分散剂用量大, 搅拌强度高都会使颗粒变小。
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