实验四：丙烯酰胺水溶液的聚合
丙烯酰胺水溶液聚合实验报告
丙烯酰胺水溶液聚合实验报告摘要：本实验通过在水溶液中进行丙烯酰胺聚合反应，探究了丙烯酰胺的水溶液聚合特性。
实验结果表明，丙烯酰胺能够在水溶液中发生聚合反应，形成聚丙烯酰胺。
引言：聚丙烯酰胺是一种重要的高分子材料，在水处理、油田开发、纺织品加工等领域具有广泛应用。
其水溶液聚合方法简单、成本低廉，因此备受研究者关注。
本实验旨在通过对丙烯酰胺水溶液聚合反应的研究，深入了解该反应的特性。
实验方法：1. 实验材料准备a. 丙烯酰胺b. 水c. 过硫酸铵d. 氯化亚铁e. 硝酸银f. 醋酸g. 玻璃仪器：烧杯、移液管、搅拌棒等2. 实验步骤a. 将一定质量的丙烯酰胺溶解于适量的水中，得到丙烯酰胺水溶液。
b. 在丙烯酰胺水溶液中加入过硫酸铵作为引发剂，控制温度，并搅拌均匀。
c. 观察水溶液的颜色变化和粘度变化。
d. 取适量的聚合液滴于硝酸银溶液中，观察是否产生沉淀反应。
e. 用醋酸对聚合液进行中和处理，观察是否产生沉淀反应。
实验结果：1. 丙烯酰胺水溶液经过聚合反应后，呈现出浑浊的乳白色液体。
2. 随着聚合时间的增加，丙烯酰胺水溶液的粘度逐渐增大。
3. 将聚合液滴于硝酸银溶液中，观察到产生了白色沉淀，证明聚合液中存在氯离子。
4. 用醋酸对聚合液进行中和处理，观察到产生了白色沉淀，证明聚合液中存在银离子。
讨论：根据实验结果可以得出以下结论：1. 丙烯酰胺能够在水溶液中发生聚合反应，形成聚丙烯酰胺。
2. 过硫酸铵在水溶液中起到引发剂的作用，引发丙烯酰胺的聚合反应。
3. 聚合液中存在氯离子和银离子，可能是由于丙烯酰胺的原料或引发剂中含有这些离子而导致。
结论：通过本实验我们成功地在丙烯酰胺水溶液中实现了聚合反应，并观察到了聚丙烯酰胺的形成。
该实验结果对于深入研究丙烯酰胺的水溶液聚合特性具有重要意义，并为丙烯酰胺的应用提供了实验基础。
致谢：感谢实验中给予我指导和帮助的老师和同学们的支持。
实验4_丙烯酰胺的水溶液聚合
实验4_丙烯酰胺的水溶液聚合
丙烯酰胺是一种功能性单元，用于合成各种多功能的材料。
其在生物材料，药物载体，新能源，高分子材料和能源存储材料等方面有着广泛应用。
丙烯酰胺的水溶液聚合是一种在水中发生聚合反应的反应方式。
它是将两个或多个丙
烯酰胺单体分子结合起来，形成多聚物的绿色合成方法。
原位分子聚合反应可以在水溶液
中进行，也可以在乙醇中进行，用途比较广泛。
实验4：丙烯酰胺的水溶液聚合实验，主要用于揭示丙烯酰胺的水溶液中聚合反应的
机理。
该实验首先准备了酸性的己二酸酐溶液，再将丙烯酰胺单体加入溶液中，调整pH值
7.0至8.0，恒定温度。
当反应完成时，检测两个加料量比，采用氢原子吸收测定其聚合率。
通过试验，发现丙烯酰胺的水溶液聚合反应的聚合率和加料量比、pH值和反应温度的变化等因素有关。
当溶液温度增加时，聚合反应的反应程度会加快，但高温比较高时反应终止；当pH
值下降时，聚合反应的速率也会增加，而大量的氢离子可以促进物质的聚合；另外，加料
量比也是影响反应速率的原因，若加料量比偏小，聚合反应会比较缓慢，而加料量比偏大时，反应会有加速作用。
通过该实验，可知丙烯酰胺水溶液聚合反应的反应过程是十分复杂的，而且受温度、pH值及加料量比的影响很大。
理解其聚合机理，有利于改进丙烯酰胺工艺，提高生产产品的质量，提高生产效率。
丙烯酰胺水溶液聚合
丙烯酰胺水溶液聚合
1. 什么是聚丙烯酰胺水溶液聚合？
聚丙烯酰胺水溶液聚合是一种利用聚丙烯酰胺（又被称为聚胺酯）和水作为基体进行聚合反应的技术。
它可以制备出高分子量的高分子材料，用于制造高质量的各种仪器、工具和家具等。
2. 聚丙烯酰胺水溶液聚合的特点
1. 电子产品、机械件的表面保护
由于聚丙烯酰胺水溶液能够制备出高分子材料，可用于电子产品、机械件所需的表面抛光处理，从而提升其外观和耐磨性，从而起到保护作用。
2. 建筑材料的制备
聚丙烯酰胺水溶液可以制备出耐磨抗老化的建筑材料，可以在耐候、高温和高湿环境中长时间使用，并且具有优异的热阻、电绝缘性能，可大大延长建筑寿命。
3. 包装材料的制备
聚丙烯酰胺水溶液的主要成分具有良好的耐溶剂性和耐水力学性能，更适合应用于制备各类包装材料，如膜、纸、塑料件等，以便进行食品、化工等各类品牌产品的包装。
1. 使用前必须清洁工作台及工具，防止有污染物污染聚合液，防止产生二次污染。
2. 必须采用高品质的原料，使用质量保证级t工业聚丙烯酰胺及其赋能剂，这
样能够保证聚合水溶液的质量。
3. 聚合过程必须有专人操作，并且应定期监测反应温度和湿度。
4. 聚丙烯酰胺水溶液具有很高的可燃性，聚合过程必须注意防火安全，及时处理失控反应，以防发生火灾事故。
丙烯酰胺水溶液聚合
一、丙烯酰胺水溶液聚合一、实验目的1．掌握溶液聚合的方法和原理。
2．学习如何选择溶液。
3．掌握聚合物的处理方法。
二、实验原理将单体溶于溶剂中而进行聚合的方法叫做溶液聚合。
生成聚合物有的溶解有的不溶，前一种情况称为均相聚合，后者则称为沉淀聚合。
自由基聚合，离子型聚合和缩聚均可用溶液聚合的方法。
在沉淀聚合中，由于聚合物处在非良溶剂中，聚合物链处于卷曲状态，端基被包裹，聚合一开始就出现自动加速现象，不存在稳态阶段。
随着转化率的提高，包裹程度加深，自动加速效应也相应增强，沉淀聚合的动力学行为与均相聚合有明显不同。
均相聚合时，依双基终止机理，聚合速率与引发剂浓度的平方根成正比。
而沉淀聚合一开始就是非稳态，随包裹程度的加深，其只能单基终止，故聚合速率将与引发剂的浓度的一次方成正比。
在均相溶液聚合中，由于聚合物是处在良溶剂环境中，聚合物处于比较伸展状态，包裹程度浅链扩散容易，活性端基容易相互靠近而发生双基终止。
只有在高转化率时，才开始出现自动加速现象，若单体浓度不高，则有可能消除自动加速效应，使反应遵循正常的自由基聚合动力学规律。
因而溶液聚合是实验室中研究聚合机理及聚合动力学等常用的方法之一。
进行溶液聚合时，由于溶剂并非完全是惰性的，其对反应会产生各种影响，选择溶剂时应考虑以下几个问题：（1）对引发剂分解的影响：偶氮类引发剂（偶氮二异丁腈）的分解速率受溶剂的影响很小，但溶剂对有机过氧化物引发剂有较大的诱导分解作用。
这种作用按下列顺序依次增大：芳烃、烷烃、醇类、醚类、胺类，诱导分解的结果使引发剂的引发效率降低。
（2）溶剂的链转移作用：自由基是一个非常活泼的反应中心，它不仅能引发单体分子，而且还能与溶剂反应，夺取溶剂分子的一个原子，如氢或氯，以满足它的不饱和原子价。
溶剂分子提供这种原子的能力越强，链转移作用就越强。
链转移的结果使聚合物分子量降低。
若反应生成自由基活性降低，则聚合速度也将减小。
（3）对聚合物的溶解性能，溶剂溶解聚合物的性能控制着活性链的形态（卷曲或舒展）及其粘度，它们决定了链终止速度与分子量的分布。
丙 烯 酰 胺 的 水 溶 液 聚 合
丙烯酰胺的水溶液聚合一、实验目的：1、掌握溶液聚合的方法及原理；2、学习如何正确的选择溶剂。
二、实验原理：与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易，不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点，但由于溶剂的引入，溶剂的回收和提纯使聚合过程复杂化；只有在直接使用聚合物溶液的场合，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等，使用溶液聚合才最有利。
进行溶液聚合时，由于溶液并非完全是惰性的，对反应要产生各种影响，选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响，丙烯酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水，在本实验采用水为溶剂进行溶液聚合，与有机物作溶剂的溶液聚合相比，只有廉价、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点，聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂、水溶性好，广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及污水处理等方面。
过硫酸铵是一种白色晶体，常作强氧化剂使用，也可以作单体聚合引发剂。
它几乎不吸潮，由于能达很高的纯度而具有特别好的稳定性，便于储存。
另外，它还具有使用方便、安全等优点。
三、实验仪器和试剂：三口瓶、球形冷凝管、温度计、丙烯酰胺（5g）、甲醇（25ml）、过硫酸铵（0.05g）四、注意事项：1、使用水浴锅时，水浴锅的外壳不能碰到谁，防止短路，破坏仪器；水浴锅底部不可与三口瓶接触；2、甲醇为有毒的易挥发液体，在使用时注意尽量避免吸入鼻子中，使用后要进行回收处理。
3、沉淀剂的选择符合：①沉淀剂与聚合物完全不溶；②沉淀剂与溶剂要完全互溶；③沉淀剂一般为溶剂的4~5倍。
五、实验步骤、现象及其解释实验步骤现象现象解释在250ml的三口瓶中，中间口安装搅拌器，另外两口分别装上一个温度计，一个冷凝管。
将5g丙烯酰胺和80ml蒸馏水加入反应瓶中，开动搅拌器，用水浴加热至30℃，使单体溶解；然后把溶解在10ml蒸馏水中0.05g过硫酸铵加入反应瓶中，并用10ml蒸馏水冲洗，逐步升温到90℃，在90℃反应2~3h丙烯酰胺为白色晶体物质，加入溶解中，在搅拌下逐渐溶解，过硫酸铵很快溶解在溶剂中，随着反应的进行，搅拌速度逐渐降低，即反应液的粘度逐渐变大，甚至可能出现“爬杆现象”。
丙烯酰胺水溶液聚合的几种氧化还原引发体系的研究.
4
10751009100811901216443. 9328. 8357. 0340. 1
实验结果表明,随着引发剂浓度的增加, PAM分子量基本呈上升趋势,但引发剂浓度在
本实验范围内对分子量的影响不是很明显,分子
丙烯酰胺(AM单体在水溶液中聚合时,其聚合物分子量的大小与引发剂种类及浓度、引发温度、体系pH值、单体浓度及单体质量等诸多因素都有密切的关系。通过使用不同的引发体系,可以合成不同分子量的聚丙烯酰胺(PAM。不同分子量的PAM在不同的领域有不同的应用。研究引发体系与分子量的关系,以便合成不同分子量的PAM产品,以满足不同领域的需要具有重要意义。迄今为止,国内外大量报道了有关不同分子量PAM的合成方法,分子量范围从几万到上千万。目前国内的研究热点主要集中在高分子量PAM的研制。本文主要对AM水溶液聚合的四
以氯酸钠-亚硫酸钠作为氧化还原引发体系,在不同的聚合条件下,可合成300～1200万的不同分子量的PAM ,而要获得1000万以上的高分子量PAM ,聚合条件是:引发温度50℃,体系pH控制在2. 2左右,引发剂浓度应控制在[N aC l O 3]00. 156～3. 13×10-4m o l L , [N a 2SO 3]00. 132～2. 65×10-4m o l L ;单体浓度
参 考 文 献
1国家技术监督局发布.中华人民共和国国家标准GB 12005. 1
-879
3M isra G S and Bhattachaya S N . Journal of Po lym er Science :
22
m o l L , m o l L ;
丙烯酰胺水溶液聚合中本体溶液浓度和引发剂用量研究
丙烯酰胺水溶液聚合 中本体 溶液浓度和 引发剂用量研 究
唐 天 龙 （ 中石油 大庆炼化公 司聚合物 一厂丙烯 酰胺 一车 间，黑龙江 大庆 １ ６ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 主要对 丙烯酰胺水溶液 的浓度和 引发 剂用量进 行研 究 。 关键词 ：丙烯酰胺 ； 聚 丙烯酰胺 ；引发剂 ；聚合 中图分类号 ： Ｔ Ｑ３ １ ６ ＿ ３； Ｔ Ｅ ３ ９ 文献标 志码 ： Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ — ６ ４ ９ ０（ ２ ０ １ ７ ）１ ２ — ０ １ ２ ８ — ０ １
Ｓｔ ｕｄｙ ｏ ｎ Ｃｏ ｎｃ ｅ ｎｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｉ ｎｉ ｔ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｏ ｓ ｅ ｏ ｆ Ｂｏ ｄｙ Ｓ ｏ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ａｃ ｒ ｙ ｌ ａ ｍｉ ｄｅ Ａｑ ｕｅ ｏ ｕｓ Ｓｏ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎ Ｐｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ பைடு நூலகம் ｏ ｎ
第４ ３ 卷第 １ ２ 期
２ ０ １ ７ 年ｌ ２ 月
研 究与开 发
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
化
工
设
计
通
讯
Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｃｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
Ｔ ａ ｎ ｇ Ｔ ｉ ａｎ — ｌ ｏ ｎｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｃ ｒ ｙ ｌ ａ ｍｉ ｄ ｅ ａ ｑ ｕ ｅ ｏ ｕ ｓ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｔ ｏ ｒ ｄ ｏ ｓ ａ ｇ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ａ ｃ ｒ ｙ ｌ ａ ｍｉ ｄ ｅ；ｐ ｏ ｌ ｙ ａ ｃ ｒ ｙ ｌ ａ ｍｉ ｄ ｅ；ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｔ ｏ ｒ； ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｉ ｒ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｉｚ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
实验4_丙烯酰胺的水溶液聚合
高分子化学实验报告10高二丙烯酰胺水溶液聚合实验四危平福1014122030丁胜10141220072013/5/20与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易、不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点。
丙烯酰胺水溶液聚合一、实验目的1. 掌握溶液聚合的方法及原理；2. 学习如何正确的选择溶剂。
二、实验原理与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易、不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点。
但由于溶剂的引入，溶剂的回收和提纯使聚合过程复杂化。
只有在直接使用聚合物溶液的场合，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等，使用溶液聚合才最为有利。
进行溶液聚合时，由于溶剂并非完全是惰性的，对反应要产生各种影响，选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响。
丙烯酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水，本实验采用水为溶剂进行溶液聚合。
与以有机物作溶剂的溶液聚合相比，具有价廉、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点。
聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂，水溶性好，广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及污水处理方面。
合成聚丙烯酰胺的化学反应简式如下：三、主要仪器和试剂三口瓶，球形冷凝管，温度计，丙烯酰胺，甲醇，过硫酸钾(或过硫酸铵)，氮气四、实验步骤与分析1.【在250mL 的三口瓶中，中间口安装搅拌器，分别装上一个温度计和一个冷凝管。
】现象与分析：安装搅拌器时，应先保证搅拌桨竖直，并且应该遵循自下而上的安装顺序，然后开启搅拌器，查看是否安装稳定，为了防止温度计打到搅拌桨，也可以暂时不安装温度计，等需要测量时再关闭搅拌器，用温度计测量即可。
2.【将5 g(0.14 mol)丙烯酰胺和40 mL 蒸馏水加入反应瓶中，开动搅拌器，约350到400转每分钟，用水浴加热至30 ℃①，使单体溶解。
然后把溶解在5 mL 蒸馏水中的0.025 g 过硫酸钾加入反应瓶中，逐步升温到90 ℃，这时聚合物便逐渐形成，在90 ℃下反应2~3 h。
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高
分
子
化
学
实
验
报
告
实验四：丙烯酰胺水溶液聚合
一、实验目的
1）、掌握溶液聚合的方法及原理
2）、学习如何正确的选择溶剂
二、实验药品、仪器及装置
药品：丙烯酰胺，甲醇，过硫酸钾(或过硫酸铵)
仪器：三口瓶，球形冷凝管，温度计
装置图：
三、实验原理
与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易、不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点。
但由于溶剂的引入，溶剂的回收和提纯使聚合过程复杂化。
只有在直接使用聚合物溶液的场合，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等，使用溶液聚合才最为有利。
选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作用、对
聚合物的溶解性能的影响。
丙烯酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水，本实验采用水为溶剂进行溶液聚合。
与以有机物作溶剂的溶液聚合相比，具有价廉、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点。
聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂，水溶性好，广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及污水处理等方面。
合成聚丙烯酰胺的化学反应简式如下：
四、实验步骤及现象
1、250ml三口瓶，中间安装搅
拌器，两侧安装温度计、冷凝
管
2、将10g丙烯酰胺+80ml蒸馏
水加入三口瓶中，搅拌，水浴
加热至30℃，单体溶解！
溶解后溶液呈澄清，油状
3、将溶解在10ml蒸馏水中的
0.05g过硫酸钾从冷凝管上方加
入三口瓶中，并用10ml水冲洗
冷凝管
过硫酸钾溶液澄清
4、逐步升温到90℃，反应2-3小时
随反应进行，aq中气泡逐渐↑，粘度逐渐↑；本组几乎没
有爬杆现象；最后气泡消失，aq又变澄清
5、反应完，将产物倒入150ml 甲醇中，边到边搅拌，聚丙烯酰胺便沉淀下来
沉淀出团状的绵软白色聚合物（倒时搅拌不及时，聚合物未分离）
6、向烧杯中加入少量甲醇，
观察是否还有沉淀生成，若有，
则再加入少量甲醇（5-15ml），
使沉淀完全！
沉淀完全
7、用布氏漏斗抽滤，少量甲醇洗涤三次，产物转移到一次性杯子中，30℃烘干，称重！
最后烘干得到较软，较透明的硬胶状聚合物
五、实验结果
称重为16.16g，附上结果图如下：
六、实验分析
1）、进行溶液聚合时，选择溶剂应注意哪些问题?
答：进行溶液聚合时，由于溶剂并非完全是惰性的，对反应要产生各种影响，选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响。
2）、工业上在什么情况下采用溶液聚合?
答：只有在直接使用聚合物溶液的场合，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等，使用溶液聚合才最为有利，工业上才会大多选择溶液聚合！
3）、什么是絮凝剂？
答：絮凝剂主要是带有正电（负）性的基团中和一些水中带有负（正）电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些分散的颗粒集中而形成絮凝物，并通过物理或者化学方法分离出来，一般为达到这种目的而使用的药剂，称之为絮凝剂。
絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。
其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。