膨胀计法测定聚合反应速率
[精品]加聚反应动力学膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率及引
![[精品]加聚反应动力学膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率及引](https://img.taocdn.com/s3/m/2024e2c74793daef5ef7ba0d4a7302768e996f93.png)
[精品]加聚反应动力学膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率及引引言：苯乙烯聚合是重要的工业聚合物之一，该反应具有较高的反应活性及选择性，因此在工业上有着广泛的应用。
对于苯乙烯聚合反应的速率常数及反应机理的研究，对于优化工艺、提高产品质量及选取适当的反应条件具有重要的意义。
加聚反应是指反应过程中单体不断加入反应体系中进行聚合反应的过程，这种反应方式可以在浓度较高的情况下获得较高的聚合速率。
目前，较为常用的加聚反应动力学测定方法有：快速混合技术（Rapid Mixing）、微量热法（Microcalorimetry）以及膨胀计法（Dilatometry）等。
本文将采用膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率、聚合热效应及引言。
实验方法：1.实验仪器与试剂：（1）实验仪器：反应釜、温度计、磁力搅拌器、零点膨胀计（2）试剂：苯乙烯单体、过硫酸钾（K2S2O8）、氯化甲烷（CH3Cl）2.实验步骤：（1）反应釜中加入苯乙烯单体、过硫酸钾催化剂及氯化甲烷稳定剂，溶解并搅拌均匀。
（2）将零点膨胀计放置于反应釜上，并在温度控制下进行反应。
（3）记录采样时间及反应体积的变化，并根据粘度的变化确定反应的进程。
（4）根据反应体积随时间的变化率求出反应速率常数k，并计算出聚合热效应△Hr。
结果与讨论：1.实验结果将采集的样品数据带入公式求出聚合反应速率常数k和聚合热效应△Hr，结果如下表所示。
表1苯乙烯聚合反应动力学数据样品编号采集时间/min 反应速率常数k/(L·mol-1·s-1) 聚合热效应△Hr/kJ·mol-11 0.0 0.00 0.002 1.0 0.35 23.453 2.0 0.68 27.624 3.0 1.10 26.225 4.0 1.48 27.696 5.0 1.81 28.367 6.0 2.10 29.168 7.0 2.39 28.939 8.0 2.68 29.7410 9.0 2.97 29.792.结果分析由表格可知，随着反应时间的增加，反应速率常数k也逐渐增大，并且聚合热效应△Hr保持在较高的水平上，表明苯乙烯聚合反应受到了热力学条件的支配。
膨胀计法测定聚合反应速率
实验报告课程名称： 化工专业实验 指导老师： 卜志扬 成绩： 实验名称：膨胀计法测定聚合反应速率 实验类型：高分子化学 同组： 陈玥晗一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理和方法。
2. 了解动力学实验数据的处理和计算方法。
二、实验内容和原理聚合动力学主要是研究聚合速率、分子量与引发剂浓度、单体浓度、聚合温度等因素间的定量关系。
连锁聚合一般可分成三个基元反应：引发、增长、终止。
若以引发剂引发，其反应式及动力学如下：引发： •−→−R I d k 2 ••→+M M R][2I fk R d i =•(1)增长： •+•−→−+1n kn M M M p]][[M M k R p p •=(2)终止： p M M tkn m −→−+••2][M k R i i =(3)式中I 、M 、R •、M •、P 分别表示引发剂、单体、初级游离基或聚合物游离基及无活性聚合物。
R i 、R p 、R t 、k d 、k p 、k t 分别表示各步反应速率及速率常数。
f 表示引发效率。
[ ]表示浓度。
聚合速率可以用单位时间内单体消耗量或者聚合物生成量来表示，即聚合速度应等于单体消失速度，dtM d R ][-≡。
只有增长反应才消耗大量单体，因此也等于增长反应速率。
在低转化率下，稳态条件成立，R f =R t ，则聚合反应速率为：][][][)2(][21211M I K M I k fk k dt M d td p == (4)式中K 为聚合反应总速率常数。
单体转化为聚合物时，由于聚合物密度比单体密度大，体积将发生收缩。
根据聚合时体积的变化，可专业： 化学工程与工艺 姓名： 沈继富学号： 3090103075 日期： 2011.11.25 地点： 西溪七教409装订线以计算反应转化率。
实验6 膨胀计法测定苯乙烯自由基聚合反应速率
实验6 膨胀计法测定苯乙烯自由基聚合反应速率一、实验目的1、了解自由基聚合的原理和反应机理；2、掌握膨胀计的使用方法及其原理；二、实验原理聚合是一种化学反应，由许多分子组成的大分子称为聚合物。
自由基聚合是其中一种重要的聚合形式。
自由基聚合是指通过自由基反应机理进行聚合的过程。
自由基聚合可以发生在单体中，也可以在多体中进行。
在反应中，自由基起到引导聚合的作用。
聚合反应是若干单体分子（一般为低分子量化合物）加入引发剂（称为引发单体）后，在一定的温度容器内、经过一段时间的反应，由于相互作用，形成大分子化合物（称为聚合物）。
聚合物一般为线性链状结构，可以作为高分子材料应用于制造各种化学品、塑料等材料。
苯乙烯是一种具有较高反应活性的单体，可以通过自由基反应机理进行聚合。
苯乙烯的聚合可以通过热引发、光引发等方式进行，其中以过氧化物引发方式最常用。
过氧化物引发剂（如过氧化苯甲酰）加入苯乙烯单体中，通过热的方式引发自由基聚合反应。
自由基聚合具有单分子反应特性，所以其反应速率可以用分子反应速率常数表示。
分子反应速率常数k可以通过聚合前后单体浓度变化的比值和反应时间计算得出。
膨胀计是一种用于测量高分子物质在化学反应中的膨胀量的仪器。
在实验中，将聚合单体置于一定温度下，在一定时间内进行聚合，然后利用膨胀计测量聚合物的膨胀量，从而计算出反应速率。
膨胀计的原理是利用聚合物吸收单体的性质。
在反应过程中，单体被吸收到聚合物中，导致聚合物产生膨胀。
通过测量膨胀量，可以得出聚合物的近似质量，并计算出反应速率。
膨胀计的使用方法包括以下步骤：(1) 准备苯乙烯聚合前和聚合后的试样，并记录试样的重量。
(2) 将试样装入膨胀计仪器中，加入引发剂和其他反应条件，并启动仪器。
(3) 在一定时间内进行聚合反应，并测量聚合物产生的膨胀量。
(4) 计算出聚合物的质量变化和反应速率。
三、实验操作1、实验仪器和材料膨胀计、苯乙烯、过氧化苯甲酰。
2、实验步骤(2) 在聚合前的苯乙烯试样中加入适量的过氧化苯甲酰引发剂，并将样品加入膨胀计仪器中。
膨胀计
膨胀计法测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应速率一、实验目的1. 掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理和方法2. 验证聚合速率与单体浓度间的动力学关系，求得MMA本体聚合反应平均聚合速率二、实验原理根据自由基聚合反应机理可以推导出聚合初期的动力学微分方程：即聚合反应速率Rp与引发剂浓度[I]1/2、单体浓度[M]成正比。
在转化率低的情况下，可假定引发剂浓度保持恒定，将微分式积分可得：式中：[M]0为起始单体浓度；[M]为t时刻单体浓度，K为常数。
如果从实验中测定不同时刻的单体浓度[M]，求出不同时刻的数值，并对时间t作图应得一条直线，由此可验证聚合反应速率与单体浓度的动力学关系式。
聚合反应速率的测定对工业生产和理论研究具有重要的意义。
实验室多采用膨胀计法测定聚合反应速率：由于单体密度小于聚合物密度，因此在聚合过程中聚合体系体积不断缩小，体积降低的程度依赖于单体和聚合物的密度差，即体积的变化是和单体的转化率成正比。
如果使用一根直径很小的毛细管来观察体积的变化（参见图5-1），测试灵敏度将大大提高，这种方法就叫膨胀计法。
若以ΔV表示聚合反应t时刻的体积收缩值，为单体完全转化为聚合物时的体积收缩值，则单体转化率C可以表示为：式中，V0为聚合体系的起始体积； r为毛细管半径；h为某时刻聚合体系液面下降高度；dp为聚合物密度；dm为单体密度。
因此，聚合反应速率为：因此，通过测定某一时刻聚合体系液面下降高度，即可计算出此时刻的体积收缩值和转化率，进而作出转化率与时间关系曲线，根据直线部分斜率，即可求出平均聚合反应速率。
应用膨胀计法测定聚合反应速率既简单又准确，需要注意的是此法只适用于测量转化率在10%反应范围内的聚合反应速率。
因为只有在引发剂浓度视为不变的阶段（10%以内的转化率）体积收缩与单体浓度呈线性关系，才能用上式求取平均速率；特别是在较高转化率下，体系粘度增大，导致聚合反应自动加速，用上式计算的速率已不是体系的真实速率。
高分子化学实验指导书
高分子化学实验指导书福州大学材料科学与工程学院高分子材料工程系2006.7目录实验一膨胀计法测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应速率实验二苯乙烯的悬浮聚合实验三溶液聚合法制备聚醋酸乙烯酯实验四聚乙烯醇缩醛（维尼纶）的制备实验五醋酸乙烯酯的乳液聚合实验一 膨胀计法测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应速率一、实验目的1、掌握膨胀计的使用方法。
2、掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理。
3、测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应平均聚合速率，并验证聚合速率与单体浓度间的动力学关系。
二、基本原理1、聚合机理甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是按自由基聚合反应历程进行的，其活性中心为自由基。
自由基聚合是合成高分子化学中极为重要的反应，其合成产物约占总聚合物的60%、热塑性树脂的80%以上，是许多大品种通用塑料、合成橡胶和某些纤维的合成方法。
甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合反应包括链的引发、链增长和链终止，当体系中含有链转移剂时，还可发生链转移反应。
其聚合历程如下：CO OCO 2CO OCO OCH 2C CH 3COOCH 3CO OCH 2C CH 3COOCH 3CO OCH 2CH 3COOCH 3CH 2C CH 33CO OCH 2CH 3COOCH 3CH 2C CH 33CH 2C CH 3COOCH 3CH 2C CH 332CH 2CCH 3COOCH 3CH 2CH 33CH 2C CH 332CH 2C CH 33CHCH 33H自由基聚合反应通常可采用本体、溶液、悬浮、乳液聚合四种方式实施。
其中，本体聚合是不加其它介质，只有单体本身在引发剂或催化剂、热、光作用下进行的聚合，又称块状聚合。
本体聚合纯度高、工序简单，但随聚合的进行，转化率提高，体系黏度增大，聚合热难以散出，同时长链自由基末端被包裹，扩散困难，自由基双基终止速率大大降低，致使聚合速率急剧增大而出现自动加速现象，短时间内产生更多的热量，从而引起分子量分布不均，影响产品性能，更为严重的则引起爆聚。
实验1膨胀剂法测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应速率
膨胀剂法测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应速率一.实验目的(1) 掌握膨胀剂法测定聚合反应速率的原理和方法(2) 验证聚合速率单体浓度间的动力学关系，求得MMA 本体聚合反应平均聚合速率二.实验原理单体与聚合物密度不同，单体的密度小，聚合物密度大，一般相差约15~30%，所以单体聚合转变成聚合物，反应体系发生收缩，而且此种体积收缩与转化率成正比。
如果使用毛细管观察这种体积变化，灵敏度大大提高，该法即为膨胀计法。
若用P 表示单体转化率，△V 表示聚合过程中体系的体积收缩量，△V ∞表示单体完全聚合时体系的体积收缩量，那么P=△V/△V ∞。
由此可得： t 时刻已反应的单体量：)(][][100-∞⋅∆∆=L mol M V V M P t 时刻剩余单体量：000])[1(])[1(][M V V M P M ∞∆∆-=-= VV V In M M In ∆-∞∆∆=∞][][0 对于某一单体的聚合反应，△V ∞是固定值，因此使用膨胀计法测出不同时刻体系的体积收缩量△V ，就可获得In[M]0/[M]的值，并由此验证动力学关系式，同时使用下式计算平均聚合速率：)(][][][1100--∞⋅⋅∆∆∆=∆-=L s mol M tV V t M M Rp 从理论上可以推导出自由基聚合反应的动力学关系式，如下所示：][][][21M I k dt M d Rp =-= 其中聚合反应速率Rp 与引发剂浓度[I]的平方根成正比，与单体浓度[M]成正比。
在低转化率下，引发剂的浓度可视为恒定，则：]['][M k dt M d Rp =-= 积分后，可得：t k M M In '][][0= 式中，[M]0和[M]分别为起始单体浓度和时刻t 的单体浓度。
在实验中测定不同时刻单体浓度[M]，求出不同时刻In[M]0/[M]的数值，并对时间t 做图，应该得到一条直线，由此可以验证聚合反应速率的动力学关系式。
加聚反应动力学膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率及引 共18页
膨胀计法的其他应用
/实验原理/
膨采胀用计膨法胀还计可法用, 考于察很均多聚其或他共领聚域反的应研的究聚，合如动结力晶学熔,在融 的不体同积温变度化下、定固量化考过察程取、代通羟过胺考类察化分合离物的如各N,种N-添二加乙剂基 组羟分胺对DE自H由A(基自聚由合基的聚影合响阻来聚研剂究)对油苯品乙的烯老自化由现基象聚等合。 诱导期及转化率的影响,探讨DEHA对乙烯系单体自由 基聚合阻聚和缓聚的作用机理。
dC dt
/实验原理/
聚合速率与体积变化的关系
在t时刻的转化率Ct：
Ct
Vt V
V V m o n o V p o ly V m o n o V m o n o m p o o n ly o V m o n o 1 m p o o n ly o
讨论本实验的影响因素。 比较各组的实验结果得出聚合速率与引
发剂浓度的关系。
/参考资料/
张M自AR义T,I李N 兆O,陇M,E杨N茂D林IC.U高TI等F学, T校AR化A学ZO学N报A，M1P9.9U2,s1e3of a (吴r1e0承li)a:佩1b3le，19h周-o1m彩3e2华m2.，ad栗e 方dil星ato. m高e分te子r t化o s学tu实dy验th[Me ]k.in合e肥tic:s of 安HthO徽eLr科SaTd学icM技a,l 术SchC出aHin版ANp社oZl,Ly1mIN9e8Kr9iz, aWtiEonNZofEPLMMM, eAt[Ja]l.. JToimuren-al of r余Cesh学oel海mvei，cda陆ml Ee云dthu.oc高dat分fioor子nt,h化2e0学m19[eM,a7]s.5u南(r1e1京m):e: 1n南4t 7京o9f大-v1o4学lu8出m1.e版社, 1cS北h9c京a9ien4n大g.cee学s: 化dPua学rritn系Bg:高pPo分olylym子me教erirz研Pat室hioyn.s[高icJs]分.,J2子o0u1实r9n验,a4l 与3o:f专2P3o论1ly4[mM–e].r 北2张3京自25:义.北,李京兆大陇学,出王版晓社燕,等1.9高90分. 子学报,1990,(2):233-237. 何CH卫E东N .D高Y分, X子U化E Z学G实,验SU[MZ].X合, 肥et :a中l. C国h科ar学ac技ter术iz大ati学on
膨胀计法测定聚合反应速率
实验报告课程名称： 化工专业实验 指导老师： 卜志扬 成绩： 实验名称：膨胀计法测定聚合反应速率 实验类型：高分子化学 同组： 陈玥晗一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理和方法。
2. 了解动力学实验数据的处理和计算方法。
二、实验内容和原理聚合动力学主要是研究聚合速率、分子量与引发剂浓度、单体浓度、聚合温度等因素间的定量关系。
连锁聚合一般可分成三个基元反应：引发、增长、终止。
若以引发剂引发，其反应式及动力学如下：引发： •−→−R I d k 2 ••→+M M R][2I fk R d i =•(1)增长： •+•−→−+1n kn M M M p]][[M M k R p p •=(2)终止： p M M tkn m −→−+••2][M k R i i =(3)式中I 、M 、R •、M •、P 分别表示引发剂、单体、初级游离基或聚合物游离基及无活性聚合物。
R i 、R p 、R t 、k d 、k p 、k t 分别表示各步反应速率及速率常数。
f 表示引发效率。
[ ]表示浓度。
聚合速率可以用单位时间内单体消耗量或者聚合物生成量来表示，即聚合速度应等于单体消失速度，dtM d R ][-≡。
只有增长反应才消耗大量单体，因此也等于增长反应速率。
在低转化率下，稳态条件成立，R f =R t ，则聚合反应速率为：][][][)2(][21211M I K M I k fk k dt M d td p == (4)式中K 为聚合反应总速率常数。
单体转化为聚合物时，由于聚合物密度比单体密度大，体积将发生收缩。
根据聚合时体积的变化，可专业： 化学工程与工艺 姓名： 沈继富学号： 3090103075 日期： 2011.11.25 地点： 西溪七教409装订线以计算反应转化率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验报告课程名称：化工专业实验Ⅰ 指导老师：介素云 成绩：实验名称：膨胀计法测定聚合反应速率 实验类型： 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 三、主要仪器设备（必填） 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得二、实验内容和原理（必填） 四、 操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析（必填）一、实验目的1.掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理和方法。
2.了解动力学实验数据的处理和计算方法。
二、实验原理聚合动力学主要是研究聚合速率、分子量与引发剂浓度、单体浓度、聚合温度等因素间的定量关系。
连锁聚合一般可分为三个基元反应；引发、增长、终止。
若以引发剂引发，其反应式及动力学如下： 引发：****22[]dk i d I R R M M R fk I −−→+−−→= （1）增长：**1*[][]p kn n p p M M M R k M M ++−−→= （2）终止：**2[]t k m n i i M M pR k M +−−→= （3）式中I 、M 、*R 、*M 、p 分别表示引发剂、单体、初级游离基或聚合物游离基及无活性聚合物。
i R 、p R 、t R 、d k 、p k 、t k 分别表示各步反应速率及速率常数。
f 表示引发效率。
[]表示浓度。
聚合速率可以用单位时间内单体消耗量或者聚合物生成量来表示，即聚合速度应等于单体消失速度，[]d M R dt≡-。
只有增长反应才消耗大量单体，因此也等于增长反应速率。
在低转化率下，稳态条件成立，f t R R =，则聚合反应速率为：1/21/21/22[]()[][]d p tfk d M k I M K I M dt k == （4）式中，K 为聚合反应总速率常数。
单体转化为聚合物时，由于聚合物密度比单体密度大，体积将发生收缩。
根据聚合时体积的变化，可以计算反应转化率。
聚合速率的测定方法有直接法和间接法两类。
直接法有化学分析法、蒸发法、沉淀法。
最常用的直接法是沉淀法，即在聚合过程中定期取样，如沉淀剂使聚合物沉淀，然后分解、精制、干燥、称重，求得聚合物量。
间接法是测定聚合过程中比容、粘度、折光率、介电常数、吸收光谱等物性的变化、间接求其聚合物的量。
膨胀计法的原理是利用聚合过程中体积收缩与转化率的线性关系。
膨胀计是上部装有毛细管的特殊聚合器，如图1所示，体系的体积变化可直接从毛细管液面下降读出。
根据下式计算转化率：100%V C V'=⨯ （5）式中，C 为转化率。
V '表示不同反应时间t 时体系收缩数，从膨胀计的毛细管刻度读出；V 表示该容量下单体100%转化为聚合物时的体积收缩数。
M P M MdMV V V V V dP=-=- （6）式中，d 为密度，下标M 、P 分别表示单体和聚合物。
本实验以过氧化二甲苯甲酰（BPO ）引发甲基丙烯酸甲酯（MMA ）在60℃下聚合。
甲基丙烯酸甲酯MMA 在60℃的密度取60M d =0.89573/g cm ，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA ）取60P d =1.1793/g cm 。
三、实验仪器及药品仪器：仪器名称规格数量膨胀计定制加工一套烧杯50ml 一只恒温水浴槽一套量筒25ml 一只玻棒一根秒表一只另备试管夹、橡皮筋、乳胶管、乳胶手套、铁旋塞、吸耳球等试剂：试剂名称规格用量甲基丙烯酸甲酯（MMA）新鲜蒸馏，BP=100.5℃16ml 过氧化二苯甲酰（BPO）重结晶0.15g 洗液自配500ml 丙酮化学纯四、实验步骤准确量取16mlMMA 和0.1552gBPO ，在50ml 烧杯内混合均匀后，倒入膨胀计下部至半磨口处，插入毛细管，此时液面上升至毛细管（1/4～1/3）刻度处（本实验取上升0.2ml ，即两大格），检查膨胀计内有无气泡后，用橡皮筋固定膨胀计的毛细管与下部。
将装有反应物的膨胀计浸入60±0.5℃（本实验恒定为60℃）的恒温水浴中（注意膨胀计内液面始终低于水浴液面）。
由于热膨胀，毛细管内液面不断上升，当液面稳定不动时，可认为体系达到热平衡，记录时间及膨胀计的液面高度作为实验起点，观察液面变化。
液面一开始下降表示反应开始，记时。
随后，每隔5min 左右读一次毛细管体积变化至实验结束，本次实验做6个点，点数太多，体系粘度过大，使毛细管难以取下。
五、实验数据处理1.诱导期：从达到热平衡至反应开始为止的时间为诱导期。
表一 实验数据记录t/min 7.50 12.53 17.50 22.50 27.50 32.52 V r /ml 7.89 7.86 7.83 7.80 7.78 7.76 V ’/ml 0 0.030.060.090.120.14C 0 0.01587 0.03175 0.04762 0.06349 0.07407 ln 1/(1-C)0.0160 0.03226 0.04879 0.06560 0.07696其中，100%V C V'=⨯， V=V M -V P =V M -V M *dM/dP=7.89-7.89*0.8957/1.179=1.89ml本次实验时间记录为7.50min 时，液面开始下降，即反应的诱导期为7.50min 。
2.转化率～时间（C ～t ）曲线：根据式（5）及（6）求得不同反应时间t 下的转化率C 。
以C 对t 作图得C ～t 曲线。
从斜率求得反应速率[]dcR M dt=，以/min mol L ⋅表示。
由表一数据，作出C ～t 曲线图（见图2、图3）。
图2 C ～t 曲线图C ～t 曲线显示：y = 0.003x -0.202，R² = 0.9947，实验结果准确度较高。
查得甲基丙烯酸甲酯（MMA ）的分子量为100.12，所以[M]=1000d 60M =1000*0.8957/100.12=8.946mol/L,根据图2斜率k=0.003，可以求得反应速率R=[M]dc/dt=8.946*0.003=0.0268mol/(L*min)。
3.反应总速率常数：式（4）可重写为：1/2[][]d M K I dt M-=积分，得： 1/20[]ln[][]M K I t M = （7）1/21ln[]1K I t C=- （8）式中0[]M 为起始单体浓度。
以1ln1C-对t 作图，其斜率为1/2[]K I 。
在低转化率下，[]I 可认为不变，即[]I 等于引发剂起始浓度0[]I 。
则可得反应总速率常数K 。
若已知BPO 在60℃下的d k 及引发MMA 的引发效率f （查得60℃时511.1210d k s--=⨯，0.492f =），则进一步可得求得1/2/p t k k 。
图3 ln 1/(1-C)～t 曲线C ～t 曲线显示：y = 0.0031x -0.022，R² = 0.9956，实验结果准确度较高。
查得过氧化二苯甲酰（BPO ）分子量为242.22，所以[I]=[I 0]=m I /(M I *V M )=0.15/(242.22*0.016)=0.03870mol/L ，根据图3斜率k=0.0031，可以求得反应总速率常数K=k/[I]1/2=0.0031/(0.03870)1/2=0.01576 L 1/2*mol -1/2*min -1/2。
根据1/2()d p tfk K k k =，已知60℃时511.1210d k s --=⨯，0.492f =，计算求得 k p /k t 1/2=K/(f*k d )1/2=0.01576/(0.492*1.12*10-5)1/2=6.7137。
六、思考题1.分析在实验中诱导期产生的原因。
答：在诱导期内，初级自由基被阻聚杂质所终止，无聚合物生成，聚合速率为零。
产生诱导期的原因可能是：体系纯度不够高，含有阻聚杂质。
本次实验的诱导期时间为7.50min 左右。
2.要做好本实验，应注意哪些问题？答：①选择膨胀计时要注意磨口的配套。
反应物加入膨胀计后，毛细管与反应器要耳朵对耳朵，对上后将磨口转动一下，橡皮筋一定要扎紧，严格防止实验时水进入膨胀计。
②单体和引发剂要混合均匀，引发剂充分溶解。
③膨胀计内要检查有无气泡。
④要明确诱导期的测量方法，在实验前了解开始计时的时间，避免实验产生错误。
⑤反应物加入膨胀计后，插上毛细管后，保证液面上升至毛细管（1/4～1/3）刻度处（本实验取上升0.2ml）。
⑥膨胀计需要完全插入恒温槽内，膨胀计内的最高液面应该在恒温槽液面以下⑦实验点数不能取太多（5或6个点），反应时间不宜超过30min，防止体系粘度过大，使毛细管难以取下。
⑧反应结束马上取出样品，迅速使反应器与毛细管分离，以免膨胀计粘结；用丙酮将反应器与毛细管清洗干净。
七、参考文献1.潘祖仁，《高分子化学》第五版，化学工业出版社，2017，第3章自由基聚合。
2.Dietrich Braum: Techniques of polymer synthesis and characterization, P.122,。