苯乙烯-马来酸酐共聚物的合成
实验一 苯乙烯-马来酸酐共聚合(doc)
实验一苯乙烯-马来酸酐共聚合(doc)1. 实验目的通过苯乙烯-马来酸酐共聚合反应，了解共聚合反应机理，掌握聚合反应的基本操作技能和实验室安全知识。
2. 实验原理聚合反应是指由单体分子（或其它一些化合物）在自由基、阴离子、阳离子或离子配位催化下，通过一系列化学反应形成高分子聚合物的过程。
其中自由基聚合是最常见的一种聚合形式。
聚合反应可以分为步进聚合和链式聚合两种形式。
链式聚合是最为常见的聚合方式。
共聚合反应是指两个或两个以上的单体分子参与连接，最终形成高聚物的过程。
苯乙烯-马来酸酐共聚合是一种常见的共聚合反应，其反应机理如下：苯乙烯和马来酸酐分别通过自由基和离子活性中间体引发剂形成共聚物。
通过这种方式，形成了一种高分子量的材料，其中苯乙烯与马来酸酐单体之间以一定比例进行连锁聚合。
共聚合反应是通过拼接单体分子来实现的，因而比聚合反应更加复杂。
共聚物的链段结构可能会导致物理性质的变化，对共聚物的合成与应用产生深远的影响。
3. 实验材料● 设备：醇灯、恒温槽、分液漏斗、烘箱等。
● 试剂：苯乙烯、马来酸酐、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯等。
4. 实验步骤将苯乙烯和马来酸酐按照摩尔比例称入烧瓶中。
建议采用苯乙烯、马来酸酐的单体比为1:1。
将上述烧瓶加入计量的丙酮，并用丙酮洗涤180℃的恒温槽预热至初始温度。
将溶液加入已预热的恒温槽中，并转动平台，形成恒温试验体。
在试验进行过程中，应不时观察恒温槽温度的变化，保持其在145±2℃之间。
将邻苯二甲酸二丁酯与苯乙烯-马来酸酐共聚聚合物混合后，并在烘箱中加温(80℃，30min)。
4.3 实验结果及分析观察聚合反应的进程，并取样进行分析。
通过分析分子量分布曲线和核磁共振图谱，分析相应的聚合物结构。
4.4 安全注意事项● 危险品要在防护设施下慎重操作，如手套、护目镜、防护衣等。
● 实验区域内不得吸烟、吃东西。
● 实验室内应按规定分类贮存各种试剂、溶剂，不得混放随意使用。
实验一 苯乙烯-马来酸酐共聚合
实验一苯乙烯-马来酸酐共聚合一、实验目的通过聚苯乙烯-马来酸酐树脂的合成，了解共聚合的原理及其特点。
二、实验原理本实验制备的聚苯-丁树脂是采用苯乙烯与顺丁烯二酸酐（马来酸酐），在甲苯(或乙苯)溶剂中以过氧化二苯甲酰为引发剂进行溶液聚合，因为生成的苯-丁共聚物不溶于溶剂因而又称为沉淀聚合。
顺丁烯二酸酐自身很难聚合，但与苯乙烯很容易进行共聚，而且总是形成1∶1 的交替共聚物其反应如下：三、实验仪器与试剂四口瓶，回流冷凝管，电动搅拌器，恒温水浴，温度计，滴液漏斗马来酸酐，苯乙烯，过氧化二苯甲酰，二甲苯四、实验步骤1. 在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的250mL 四口瓶中加入12g 马来酸酐和100 mL 二甲苯，加热至80 ℃使其全部溶解。
2. 将13 g 苯乙烯，0.25~0.35g 过氧化二苯甲酰和50 mL 二甲苯混合摇匀后自滴液漏斗加入反应瓶中，温度不超过90℃，约30~40 min 滴完。
3. 从出现白色沉淀聚合物时算起，在100~105 ℃下，反应2 h 左右，即可停止反应。
4. 将产物冷至室温，过滤(回收二甲苯)，用石油醚洗涤、干燥，即得白色粉末状聚苯乙烯-马来酸酐树脂。
五、思考题顺丁烯二酸酐自身很难聚合，但与苯乙烯共聚很容易，为什么?其共聚物结构如何?参考文献1.潘祖仁主编，高分子化学（第三版），北京：化学工业出版社，2003 年.实验二 醋酸乙烯酯的乳液聚合-白乳胶的制备一、实验目的1. 熟悉乳液聚合的特点，了解乳液聚合中各组分的作用。
2. 掌握制备聚醋酸乙烯胶乳的方法。
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。
乳液聚合体系主要包括单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂。
乳液聚合的机理不同于一般的自由基聚合，可以同时提高聚合速度和分子量。
而在本体、溶液和悬浮聚合中，使聚合速率提高的一些因素，往往使分子量降低。
实验六苯乙烯与马来酸酐的交替共聚合
(DA)nD...A+D...A
(DA)n+1D...A
D为 带 给 电 子 取 代 基 单 体 ， A为 带 吸 电 子 取 代 基 单 体
电子转移复合物均聚时, 具有以下特点： 〔1〕当单体的组成比为1:1时,聚合反应速率最大；
〔2〕不管单体组成比如何,总是得到交替共聚物； 〔3〕加入Lewis酸可增强单体的吸电子性,从而提高聚合反应速 率； 〔4〕链转移剂的加入对聚合产物分子量的影响甚微.
二 、主要药品与仪器
甲苯 苯乙烯 马来酸酐 AIBN 装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶 恒温水浴 抽滤装置
75mL 2.9mL 2.5g 0.005g 1套 1套 1套
三、实验步骤
实验装置图
<1> 在装有冷凝管、温度计与搅拌器的三颈瓶中〔如上图〕分 别加入75mL甲苯、2.9mL新蒸苯乙烯、2.5g马来酸酐及0.005gAIBN. 将反应混合物在室温下搅拌至反应物全部溶解成透明溶液.
以苯乙烯/马来酸酐共聚合为例,因极性效应,苯乙烯自由基更易 与马来酸酐单体形成稳定的共振过渡态,因而优先与马来酸酐进行交 叉链增长反应；反之马来酸酐自由基则优先与苯乙烯单体加成,结果 得到交替共聚物.
"电子转移复合物均聚理论"则认为两种不同极性的单体先形成 电子转移复合物,该复合物再进行均聚反应得到交替共聚物,这种聚 合方式不再是典型的自由基聚合.
〔2〕保持搅拌,将反应混合物加热升温至85～90℃,可观察到有苯 乙烯-马来酸酐共聚物沉淀生成,反应1 h后停止加热.
〔3〕反应混合物冷却至室温后抽滤,所得白色粉末在60℃下真空 干燥后,称重,计算产率.
〔4〕 比较聚苯乙烯与苯乙烯-马来酸酐共聚物的红外光谱.
苯乙烯-马来酸酐共聚物的合成设计
苯乙烯-马来酸酐共聚合成设计[文档副标题]材化1301.陈超苯乙烯和马来酸酐的共聚物(Styrene—maleic Anhydride Copolymer)是一类具有优良耐热性、刚性和尺寸稳定性的重要共聚物。
自20世纪40年代初出现首篇关于苯乙烯(st)-j顷丁烯二酸酐(俗称马来酸酐)(MAn)共聚物(SMA)的专利以来，SMA引起了科学家持续而广泛的关注和深入的研究。
数十年来，SMA成为一种多用途的聚合物，结合共聚物的元素分析CNMR苯乙烯一马来酸酐共聚物是一种性能优良且价格低廉的新型功能高分子材料，其主链中含有的酸酐官能团能与羟基、氨基等活泼基团反应，从而形成一系列功能衍生物，因此被广泛应用于乳胶涂料、水处理剂、黏合剂的改性剂、农药的乳化剂、颜料的分散剂、纺织助剂、印刷油墨、复合材料、环氧树脂的固化剂等领域。
得到了广泛关注。
关键词:马来酸醉;苯乙烯;共聚前言 (3)1 文献综述 (4)1.1 SMA聚合物的发展经历 (4)1.2 SAM共聚物合成方法............................. 错误!未定义书签。
1.2.1 根据单体结构讨论 (4)1.2.2 根据引发体系讨论 (5)1.3.各因素对SMA聚合的影响 (6)1.3.1. 聚合温度与引发剂用量对收率的影响 (6)1.3.2. 单体配比及聚合时间对收率的影响 (7)1.3.3综合分析 (8)1.4 苯乙烯-马来酸酐交替共聚物的特性 (9)1.4.1. 水溶性 (10)1.4.2 单体配比及聚合时间对收率的影响 (10)1.4.3．乳化分散性 (10)1.4.4. 增稠性 (10)1.4.5 絮凝性 (11)1.4.6 其他性能 (11)1.5 工业生产工艺流程图 (11)2.实验部分 (12)2.1. 实验简介 (12)2.2. 合成原理 (12)2.3．主要仪器和药品 (12)2.4．实验内容 (13)2.4.1. 共聚物合成 (13)2.4.2. 共聚物皂化 (13)2.5. 注意事项 (13)3.结论 (14)参考文献 (15)致谢 (16)苯乙烯（St)一马来酸酐(MAn)共聚物（SMA)虽是一种性能优良而价格低廉的新型高分子材料,但只是在最近二、三十年中人们才认识到它的重要性.由于SMA分子中含有极性很强、反应活性很高的酸配官能团,所以它被广泛应用在水处理剂、粘胶剂、乳胶涂料的改性剂、颜料的分散剂、地板抛光的乳化剂、农药的乳化剂、环氧树脂的固化剂等领域.SMA树脂还是大部分通用高分子结构材料的有效的改性剂,它能与PVC、ABS、PC、SAN等高分子材料构成性能很好的共混合金.采用SMA树脂改性的高聚物具有热变形温度(HDT)高,熔体粘度低,加工性能和制品的表面性能好等优点,比如用SMA改性的PVC已经能代替ABS在汽车行业中大量使用.经过SMA改性的高分子材料仍然可以进行油漆、热涂、焊接、钻孔、粘结等各种涂装工艺处理.有关SMA的合成及应用在国外较多,而国内到目前为止这方面的工作还做得很少.根据文献报导,苯乙烯一马来酸配共聚可以用自由基引发的本体、溶液以及悬浮等聚合方法进行.一般认为SMA是完全交替共聚物.但文献中有一种观点认为SMA不是严格的交替共聚物,而仅仅是交替倾向很大的无规共聚物.本文主要采用溶液一沉淀聚合法制备SMA,并对其共聚结构及性能进行表征.1.文献综述1.1.SMA聚合物的发展经历1945年,Alfey和Lavin[1]开创了苯乙烯-马来酸酐共聚物研究的先河。
苯乙烯马来酸酐溶液共聚合制备交替共聚物的合成工艺
1、苯乙烯－马来酸酐共聚物的有关背景1.1、苯乙烯－马来酸酐共聚物的研发历史和生产规模1.2、苯乙烯－马来酸酐共聚物的重要用途2、苯乙烯－马来酸酐共聚物2.1、苯乙烯－马来酸酐共聚物设计思路2.2、苯乙烯－马来酸酐共聚物要解决的理论和/或实际问题3、苯乙烯－马来酸酐共聚物合成原理3.1、苯乙烯－马来酸酐共聚物合成原理3.2、苯乙烯－马来酸酐共聚物合成反应式3.3、苯乙烯－马来酸酐共聚物合成方法4、本设计所涉及的原材料简介4.1、苯乙烯的性质4.2、苯乙烯的危害4.3、马来酸酐的性质4.4、马来酸酐的危害5、聚合物合成工艺过程介绍5.1、聚合配方5.2、加料过程5.3、合成条件5.4、回收过程5.5、后处理过程5.6、主要单元设备介绍6、聚合物合成工艺流程图（一张A4纸）7、聚合物合成工艺的关键工艺条件分析（1）温度（2）压力（3）加料顺序（4）溶剂选用（5）聚合终点如何控制（6）如何控制产物分子量及其分布（7）产物的其它重要技术指标，（8）单体使用注意事项8、SMA共聚物的改性方向9、设计总结展望一下本设计工艺的前景10、参考文献一、苯乙烯－马来酸酐共聚物的有关背景1.1、苯乙烯－马来酸酐共聚物的研发历史和生产规模聚丙烯晴纤维的研究始于30年代。
1931年德国法本公司的Rain首次制造了聚丙烯腈（PAN），但由于此种聚合物不溶于大多数有机、无机溶剂，且熔融温度高于分解温度，所以无法采用当时已知的溶液纺丝及熔融法纺丝，PAN未能制成纤维。
40年代，PAN纤维首先由杜邦公司实现了工业化。
聚丙烯腈纤维是指由聚丙烯腈纺制的纤维或丙烯腈含量占85％以上的共聚物纺制而成的纤维。
2000年世界聚丙烯腈纤维产量2.6685Mt，我国聚丙烯腈纤维产量473.7kt。
1.2、苯/马溶液共聚物的重要用途（1）、苯乙烯-马来酸酐共聚物表面施胶剂的应用①单独使用苯乙烯－马来酸酐表面施胶剂施胶②苯乙烯－马来酸酐与淀粉、PVA复配的应用（2）、苯乙烯－马来酸酐共聚物生物降解的应用聚合物中酸酐在水作用下水解成酸，同时导致高分子溶涨，微生物在共聚物表面附着，当共聚物表面被逐渐侵蚀后，微生物开始渗入共聚物内部，生物降解也随着发生在共聚物内部，从而进一步导致共聚物断链，特性粘数下降，即相对分子量降低，使共聚物变脆，极易破碎。
苯乙烯马来酸酐共聚物的合成及性能研究
从图 * 可以看出， 当引发剂用量占原料质量 分数为 01 左右， 引发剂用量的改变对共聚物中 而引发剂质量分数在 21 以下 ’( 含量影响较大， 引发剂用量的改变对共聚物中 ’( 含量的影响较 小。 !"#"! 物料配比对共聚物组成的影响 在 3" # 、 引发剂用量占原料质量分数为 41 、 反应时间为 +, -./ 的情况下， 改变单体配比合成 探讨单体配比对共聚物组成的影 $’( 共 聚 物， 响， 结果见图 4。
苯乙烯 （ 1:） （4.+） 共聚物 （ 14.） 是 $马来酸酐 一种性能优良而价格低廉的新型高分子材料， 被 广泛应用在水处理剂、 乳胶涂料、 粘胶剂的改性 剂、 颜料的分散剂、 地板抛光的乳化剂、 农药的乳 化剂、 环氧树脂的固化剂等领域， 而其中的马来酸 酐链段在聚合物材料分子设计中更具有非常重要
表# 反应温度 )# !" 物料配比对聚合物玻璃化转变温度的影响 （’(） （*+） ! )! -/" $ （*+） $ )% .- / ! .& / 1 .0 / 1 "# )# --0 / 0 -$0 / ! -&2 / 0
的增大， 共聚产物中马来酸酐的含量也增大， 当 （ ’(） （*+）3 $ ) - 时， 产物中来马酸酐含量最 ! )! 高， 产物结构交替倾向最大； 反应温度升高， 聚合 物中马来酸酐含量增加。 （$）聚合物的玻璃化转变温度与马来酸酐的 含量有一定的关系， 反应温度较高时， 马来酸酐含 量高， 玻璃化转变温度也高， 但反应温度低时， 则 没有对应关系。
ห้องสมุดไป่ตู้
参
考
文
献：
［-］ 唐涛， 黄葆同 / 马来酸酐化在聚合物材料设计中的应用 ［ 4］ / 材料导报， （-） ： -11"， "& / ［$］ 王康成， 黄卫， 夏平， 等 / 苯乙烯马来酸酐共聚物 （ ’*+） 化学 改性制备荧光聚合物及其荧光性能研究 ［ 4］ / 感光科学与光 化学， （&） ： $22$， $2 -0- / ［&］ 刘成凯， 纪箴， 周卫平 / 苯乙烯,马来酸酐共聚物的合成 ［ 4］ / 北京服装学院学报， （$） ： -115， -5 -& / ［.］ 沈一丁， 李小瑞 / 苯乙烯马来酸酐无规共聚物的制备及性能 （&） ： ［ 4］ / 高分子材料科学与工程， -115， -& &$ / ［"］ 姜忠民， 黎华明， 陈炜， 等 / 苯乙烯,马来酸酐无规共聚物合 成研究 ［ 4］ （ ： / 弹性体， -11!， ! -） 0/ ［0］ 董宇平， 封麟先， 杨士林， 等 / 苯乙烯,马来酸酐本体自由基 （ -- ） ： 共聚合 反 应 机 理 ［ 4］ / 高 等 学 校 化 学 学 报， -115， -! - !!. /
苯乙烯马来酸酐共聚实验报告
苯乙烯马来酸酐共聚实验报告实验目的：本实验旨在通过苯乙烯和马来酸酐的共聚反应，合成苯乙烯马来酸酐共聚物，并对其性质进行表征和分析。
实验原理：苯乙烯马来酸酐共聚反应是一种重要的聚合反应，通过共聚反应可以得到共聚物，具有良好的物理和化学性质。
在反应中，苯乙烯和马来酸酐分别作为单体，通过自由基聚合反应进行共聚。
苯乙烯具有稳定的共轭结构和较高的反应活性，而马来酸酐则具有较高的反应活性和良好的亲水性。
通过共聚反应，可以得到共聚物，具有更好的性能。
实验步骤：1. 准备实验所需的苯乙烯和马来酸酐单体，并进行精确称量。
2. 在干燥的反应容器中，加入适量的溶剂，如二甲苯等。
3. 将苯乙烯和马来酸酐单体按一定的摩尔比例加入到反应容器中。
4. 在反应容器中加入适量的引发剂，如过硫酸铵等，启动聚合反应。
5. 在适当的温度下进行反应，通常需要保持一定的时间。
6. 反应结束后，将反应液进行过滤和洗涤，去除残留物和溶剂。
7. 最后，将得到的共聚物进行干燥和纯化，得到最终产物。
实验结果：通过实验得到的苯乙烯马来酸酐共聚物可以通过多种方法进行表征和分析。
其中，最常用的方法包括核磁共振（NMR）谱图、红外光谱（IR）谱图和凝胶渗透色谱（GPC）等。
这些方法可以用来确定共聚物的结构、分子量和分子量分布等性质。
实验讨论：苯乙烯马来酸酐共聚物具有一定的特殊性质，可以用于多种领域。
例如，在材料科学领域，苯乙烯马来酸酐共聚物可以作为聚合物增强体系的重要组成部分，提高材料的力学性能和热稳定性。
在生物医学领域，苯乙烯马来酸酐共聚物可以用于药物传递系统和组织工程材料等应用。
实验结论：通过苯乙烯马来酸酐共聚实验，成功合成了苯乙烯马来酸酐共聚物，并对其性质进行了表征和分析。
该共聚物具有一定的特殊性质，可以在材料科学和生物医学等领域中得到广泛应用。
本实验为进一步研究和应用苯乙烯马来酸酐共聚物提供了基础。
总结：苯乙烯马来酸酐共聚实验是一种重要的合成实验，通过该实验可以合成具有特殊性质的共聚物。
苯乙烯与马来酸酐的交替共聚合实验报告
苯乙烯与马来酸酐的交替共聚合实验报告引言苯乙烯与马来酸酐是两种常用的合成聚合物原料，在工业生产中被广泛应用。
本实验旨在通过将苯乙烯与马来酸酐进行交替共聚合反应，得到一种新型共聚物，探究其结构和性质。
此类共聚物在材料科学领域具有重要的应用前景，因此本次实验具有一定的研究意义。
实验方法1.准备实验所需材料：苯乙烯、马来酸酐、过氧化苯甲酰催化剂等。
2.将苯乙烯和马来酸酐按一定比例混合。
3.向混合物中加入过氧化苯甲酰催化剂，开始反应。
4.在适当的条件下进行共聚合反应，在恒定温度下进行一定时间。
5.反应结束后，进行产物的提取和分离。
6.对产物进行表征分析，如聚合度、结构等。
结果与分析经过实验，我们成功合成了苯乙烯与马来酸酐的交替共聚物。
通过核磁共振和红外光谱分析，确定了共聚物的结构。
在共聚物中，苯乙烯和马来酸酐的单体交替排列，形成了特定的共聚结构，这种结构对共聚物的性质起着重要作用。
我们还对共聚物的热性能进行了测试，发现其具有优异的热稳定性和热塑性。
同时，共聚物在溶剂中的溶解度良好，表现出较好的成膜性能，适用于涂料和包装材料等领域。
此外，共聚物具有一定的光学性能，可用于光学透明材料的制备。
结论本实验成功合成了苯乙烯与马来酸酐的交替共聚物，并对其结构和性质进行了初步研究。
这种新型共聚物具有潜在的应用前景，在材料科学与工程领域具有广泛的应用价值。
进一步的研究可以针对共聚物的性能进行优化，探索其更广泛的应用领域，为材料科学领域的发展做出贡献。
通过本次实验，我们对苯乙烯与马来酸酐的交替共聚合反应有了更深入的理解，为未来的研究工作奠定了基础。
期待通过持续的努力和探索，能够进一步挖掘共聚物的潜力，为材料科学领域带来更多的创新成果。
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实验七苯乙烯-马来酸酐共聚物的合成
教学目的：
1.掌握自由基聚合的原理和方法；
2.通过苯乙烯与马来酸酐共聚制备其共聚物。
教学重点：掌握自由基聚合的原理和方法
教学难点：聚合过程中反应速度和终点的控制
一实验目的
1.学习自由基聚合的原理和沉淀聚合方法；
2.掌握苯乙烯-马来酸酐共聚物的合成方法。
二实验原理
马来酸酐是强的吸电子单体而苯乙烯是强的给电子单体，因此二者等量混合，在引发剂引发下易发生共聚而形成交替共聚物。
本实验采用过氧化苯甲酰（BPO）作为引发剂，引发苯乙烯与马来酸酐发生自由基聚合，形成苯乙烯-马来酸酐共聚物，并通过碱性水解制备水解的苯乙烯-马来酸酐共聚物。
由于苯乙烯与马来酸酐均可以溶解于甲苯中，而其共聚物在甲苯中不溶，因此其共聚物可以从甲苯中沉淀出来而称为沉淀聚合。
三实验方法
1.共聚物的合成
250 ml的四口烧瓶中加入150 ml经蒸馏的甲苯，10.4g苯乙烯、9.8g马来酸酐和0.1gBPO，升温至50左右，搅拌15分钟使马来酸酐完全溶解。
然后，升温到80℃左右反应1小时。
反应物降至室温，将产物滤出，在60℃下真空干燥。
2.共聚物皂化
在100 ml圆底烧瓶中加入2g干燥的共聚物和50 ml 2mol/L的氢氧化钠溶液，加热至沸腾，待聚合物溶解后继续回流1h。
降温至50，将溶液倾入200 ml 3mol/L的盐酸中，使聚合物沉淀，过滤、洗涤、干燥，获得水解的苯乙烯-马来酸酐共聚物。
四注意事项
1 实验中使用的苯乙烯、马来酸酐、BPO实验前应该精制
2 聚合过程中要控制反应温度不可以太高，以免反应太快！
五思考题
1 影响共聚反应的竟聚率的因素主要有哪些？
2 聚合反应的溶剂选择要考虑哪些因素？
3 苯乙烯-马来酸酐共聚物有哪些应用？。