高分子化学实验1汇总

高分子化学实验1汇总
高分子化学实验1汇总

实验一聚乙烯醇缩甲醛的制备 (1)

实验二苯乙烯的聚合方法综合实验 (3)

实验三甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 (8)

实验四水溶性酚醛树脂制备及性能测定 (11)

实验五酚醛树脂的合成 (15)

实验六水性丙烯酸树脂的合成 (16)

水溶性酚醛树脂制备及性能测定................................................................. 错误!未定义书签。实验一聚乙烯醇缩甲醛的制备

一、实验目的

1加深对高分子化学反应基本原理的理解。

2了解缩醛化反应的主要影响因素。

3.掌握聚乙烯醇缩甲醛的制备方法.

二、实验原理

1. 早在1931年,人们已经研制出聚乙烯醇的纤维,但由于PVA的水溶性而无法实际应用。利用“缩醛化”减少水溶性,使PVA 有了较大的实际应用价值。目前,聚乙烯醇缩醛树脂在工业上被广泛用于生产黏合剂、涂料、化学纤维。品种主要有聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩甲乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。其中以聚乙烯醇缩甲醛和聚乙烯醇缩丁醛最为重要。前者是化学纤维“维尼纶”和“107”建筑胶水的主要原料,后者可用于制造“安全玻璃”。

2. 聚乙烯醇缩甲醛随缩醛度的不同,性质和用途有所不同,缩醛度在35%左右,就得到人们所称为“维尼纶”的纤维,纤维的强度是棉花的1.5∽2.0倍,吸湿性5%,接近天然纤维,故又称为“合成棉花”,如果控制强度在较低水平,由于聚乙烯醇缩甲醛分子中含有羟基、乙酰和醛基,因此有较强的黏结性能,可用作胶水,用来黏结金属、木材、玻璃、陶瓷、橡胶等。

聚乙烯醇缩甲醛是由聚乙烯醇在酸性条件下与甲醛缩合而成的。其反应方程式如下:

由于几率效应,聚乙烯醇中邻近羟基成环后,中间往往会夹着一些无法成环的孤立的羟基,因此缩醛化反应不完全。为了定量表示缩醛化的程度,定义已缩合的羟基量占原始羟基量的百分数为缩醛度。

由于聚乙烯醇溶于水,而反应产物聚乙烯醇缩甲醛不溶于水,因此,随着反应的进行,最初的均相体系将逐渐变成非均相体系。本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶水,实验中要控制适宜的缩醛度,使体系保持均相。如若反应过于猛烈,则会造成局部高缩醛度,导致不溶性物质存在于胶水中,影响胶水质量。因此,反应过程中,要严格控制催化剂用量、反应温度、反应时间及

反应物比例等因素。.

四、实验步骤

1. 安装好合成装置。

2. 250mL三口瓶中加人90mL去离子水,装上搅拌。加入10g聚乙烯醇。

3. 加热至95℃,加温直至聚乙烯醇全部溶解。

-1稀盐酸,控制反Lmol·。滴加0.25804. 降温至℃,加入4mL甲醛溶液,搅拌15min应体系pH 为1∽3。继续搅拌,反应体系逐渐变稠。当体系中出现气泡或有絮状物产生时,立即迅速加入1.5mL8%NaOH溶液,调节pH值为8∽9。冷却,出料,得无色透明黏稠液体,即为一种化学胶水。

5.测定不同温度下的粘度。

五、结果与讨论

1. 由于缩醛化反应的程度较低,胶水中尚有未反应的甲醛,产物往往有甲醛的刺激性气味。反应结束后胶水的pH值调至弱碱性有以下作用:可防止分子链间氢键含量过大,体系黏度过大;体系黏度过高;缩醛基团在碱性环境下较稳定。

2. 为什么缩醛度增加,水溶性会下降?

3. 为什么以较稀的聚乙烯醇溶液进行缩醛化?

4. 聚乙烯醇缩醛化反应中,为什么不生成分子间交联的缩醛键?

5. 聚乙烯醇缩甲醛黏合剂在冬季极易凝胶,怎样使其在低温时同样具有很好的流动性和黏合性?

实验二苯乙烯的聚合方法综合实验

一、实验目的

1、了解苯乙烯自由基聚合的基本原理。

2、掌握悬浮聚合的实施方法,了解配方中各组分的作用。

3、了解分散剂、升温速度、搅拌速度对悬浮聚合的影响。

4、了解苯乙烯本体聚合的实验方法。

5、了解苯乙烯溶液聚合的实验方法。

6、掌握苯乙烯乳液聚合的实验方法。

7、通过本综合实验,提高学生的学习兴趣、提高动手能力及综合分析问题解决问题的能力。

二、实验原理

悬浮聚合:1.

在油溶性引发剂过氧化二苯甲酰引发下进行苯乙烯在水和分散剂作用下分散成液滴状,自由基聚合,其反应历程如下:OOO2OCCCOO OOCHCHCCHOCH+OC22 OOCHCHOCHCHCHCCCHCHCHO+2222CHCH……2CHCH CHCH CHCH2222

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。

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黏性聚合物亦可使液滴相黏结。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。

2. 微乳液聚合:

微乳液指的是由油、水、乳化剂(许多场合下还需要加入助乳化剂)组成的各向同性、热力学稳定透明或半透明胶体分散体系,其分散相尺寸为纳米级。自Stoffer、Atik等于年代早期首次报道微乳液聚合反应以来,由于微乳液的特殊性能,在医药、生物、工1980.

业等方面具有广泛的潜在应用,因而受到人们的极大关注。应用领域包括制备多孔材料用于高效分离膜,制备聚合物纳米粒子用于油墨、高性能吸附材料等,制备高档涂料以及制备用于原油开采的乳液、提高采收率等。

微乳液聚合可很方便地得到纳米级的高分子量聚合物乳胶粒,但是由于典型的微乳液聚合通常固含量都很低,一般低于10%,且需使用较高的乳化剂/单体比,如制备固含量为2%~5%的微乳通常需加入5%的乳化剂,因而大大地限制了微乳液聚合的商业应用。如何提高固含量、降低乳化剂用量是近年来微乳液聚合研究的关键问题之一。目前报道的方法主要有三种:①半连续法,或称多步加料法,即单体在聚合反应过程中的特定时段分批加入;②连续法,即单体在聚合反应过程中连续地加入正在反应的聚合体系;③类Winsor I体系法,聚合体系的组成类似Winsor I 型分散体系,由清澈的两相组成,上层油相为纯的单体,下层为含阳离子乳化剂的微乳液相,水溶性的氧化还原引发剂溶于微乳液相,在温和搅拌下,单体由过量的油相吸收到胶束内进行聚合

反应。最后所得的聚合物乳胶粒子的大小取决于所用的微乳液体系及聚合反应方法。有些情况下,所加单体多数是在已存在的乳胶粒子内聚合,因而随着所加单体的增加,乳胶粒子显著增大;有些情况下,乳胶粒子的大小则几乎保持不变。影响粒子尺寸的可能因素包括单体的溶解性、扩散限制以及单体的用量等。

本实验采用半连续法制备聚苯乙烯微乳液,最后可得到固含量约为40%,聚合物粒子粒6径小于40nm,相对分子质量大于10g/mol的微乳液。

3. 苯乙烯的本体聚合:

苯乙烯的本体聚合是按自由基机理进行的均相聚合反应。

4.苯乙烯的溶液聚合:

苯乙烯的溶液聚合是按自由基机理进行的均相聚合反应。

三、主要试剂和仪器 1、主要试剂:过氧化苯乙烯:除去阻聚剂;油溶性引发剂;重结晶精制)二苯甲酰( C.P. ;过硫酸钾;水溶液1.5% 1799聚乙烯醇:;油酸钠;十二烷基硫酸钠;NaHPO42)甲醇;偶氮二异丁腈(AIBN 、主要仪器2三口烧瓶一个,电动聚合装置一套(包括250ml加热100℃温度计一支,搅拌器一套,冷凝管一支,0~移液,表面皿,吸管,20ml 水浴一套,如图1所示)聚合装置图图1 管,布氏漏斗,锥形瓶。

温度计;聚四氟乙烯密封塞;3- 1-搅拌器;2- 6-三口烧瓶 4-温度计套管;5-冷凝管;四、实验步骤(一)悬浮聚合:整套装置安装要规范。尤按图安装好实验装置,为保证搅拌速度均匀,1、安装装置其是搅拌器,安装后用手转动要求无阻力,转动轻松自如。本装置采用调压器,通过改变电压来控制电机转速和加热温度,进而达到控制搅拌速度和聚合物温度的目的。再用移液管锥形瓶中,100ml0.3g 、2加料用分析天平准确称取过氧化二苯甲酰放入,亦加入锥形瓶中,轻轻振荡,待过氧化二苯甲酰完全溶解后加入三15g按配方量取苯乙烯

口烧瓶。再加入1.5%的聚乙烯醇溶液20ml,最后用130ml去离子水分别冲洗锥形瓶和量筒后加入三口烧瓶中。

3、聚合通冷凝水,启动搅拌并控制在一恒定转速下,在20~30min内将温度升至85~90℃,开始聚合反应。在反应一个小时以后,体系中分散的颗粒变得发黏,此时一定要注意控制好搅拌速度。在反应后期可将温度升至反应温度上限,以加快反应,提高转化率。当反应1.5~2h后,可用吸管取少量颗粒于表面皿中进行观察,如颗粒变硬发脆,可结束反应。

4、出料及后处理停止加热,撤出电炉,一边搅拌一边用冷水将三口烧瓶冷却至室温,然后停止搅拌,取下三口烧瓶。产品用布氏漏斗过滤,并用热水洗数次。最后产品在50℃鼓风干燥箱中烘干,称量,计算产率。

5、注意事项

①开始时,搅拌速度不宜太快,避免颗粒分散得太细。

②保温反应1个多小时后,由于此时颗粒表面黏度较大,极易发生黏结。故此时必须十分仔细的调节搅拌速度,千万不能使搅拌停止,否则颗粒将黏结成块。

③悬浮聚合的产物颗粒的大小与分散剂的用量及搅拌速度有关,严格控制搅拌速度和温度是实验成功的关键。为了防止产物结团,可加入极少量的乳化剂以稳定颗粒。若反应中苯乙烯的转化率不够高,则在干燥过程中会出现小气泡,可利用在反应后期提高反应温度并适当延长反应时间来解决。

(二)乳液聚合:

方法1:将0.3g十二烷基磺酸钠和125g去离子水依次加入装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的250ml三口瓶中,搅拌并升温,待完全溶解后,加入10g苯乙烯和0.3g过硫酸铵,升温至85~90℃反应1.5h,冷却至30~40℃时即可出料。产物可直接应用,也可破乳后得到固体产品。

乳液粘度的测定:涂-4杯法。

方法2:将一个装有搅拌器、温度计和氮气入口的50mL三口瓶抽空、充氮3次。然后在氮气保

护下加入24.4mg(0.9mmol)过硫酸钾,10mgNaHPO,0.2g油酸钠(或十二烷基硫42酸钠)和20mL 水(在氮气下煮沸过的)。溶解后,在搅拌下加入10mL除阻聚剂的苯乙烯,把水包油的乳液在缓慢的氮气流下,在60℃下以均匀速度搅拌6h。然后使反应物冷却下来,吸取5mL聚苯乙烯胶乳放到烧杯中,加入等体积的浓硫酸铝溶液进行沉淀(必要时煮沸)。另取5mL试样,加入60mL

甲醇进行沉淀。最后,向仍留在烧瓶中的胶乳加入浓盐酸,使之凝聚。将所获得的聚合物样品用水和甲醇洗,吸滤,并在50℃下真空干燥。测定总产率,并测定其中一个样品的黏度值(聚合度)。把实验结果与本体聚合和溶液聚合的结果进行比较。

(三)本体热聚合:

苯乙烯单体用10%氢氧化钠水溶液振荡两次,再用蒸馏水洗涤3次,以除去酚类阻聚剂。然后将其用氯化钙或硅胶干燥,并减压蒸馏(沸点82℃/100kPa,46℃/20kPa)到一个接受瓶中,使用前储藏在冰箱中。

在5个聚合管中(容积5~10mL),各称入1g(9.6mmol)除掉阻聚剂的苯乙烯。把这些接有适宜接头的管子放入二氯甲烷-干冰浴中(苯乙烯的熔点-30.6℃),待管内物凝固后,用水泵抽空,化冻后管内充氮。如此再重复两次,然后在氮气下封管。各试样分别在80℃、100℃、110℃、120℃和130℃恒温浴或相应温度的蒸气浴中进行聚合(聚合管可能爆炸,一定要放在保护罩后

或用布盖上!)。3h后,将管子浸入冷水中(戴上防护眼镜),使其迅速冷却,然后开管。把每个试样分别溶解在20~30mL苯中,用滴液漏斗慢慢滴入200~300mL℃下真空干燥50甲醇,使所生

成的聚苯乙烯沉淀出来。沉淀用烧结玻璃漏斗吸滤出后,在.

至恒重。以转化率(%)对聚合温度作图。用奥氏黏度计(毛细管直径0.3mL),在20℃下在苯中测定样品的黏度值,以计算平均聚合度。然后以所得数据对聚合温度作图。

(四)溶液聚合:

向7个带磨口接头的聚合管中加入23mg(0.14mmol)偶氮二异丁腈,接上适当接头,然后抽空、充氮几次。在氮气流下用移液管向聚合管中分别加入0.5mL,1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL (4.36mmol,3.72mmol,13.07mmol,17.42mmol,21.76mmol,26.13mmol)除去稳定剂的苯乙烯,分别用氮下蒸馏过的纯甲苯稀释至15mL。最后一个管中仅加入15mL苯乙烯(本体聚合)。将聚

合管从接头上取下,马上用磨口玻璃塞子塞好,塞子用弹簧固定。然后将聚合管放入沸腾水浴中,

6h后,取出聚合管冷却,然后用上述方法处理(必要时用甲苯稀释)。

将测得的转化率和聚合度对单体浓度作图。注意无溶剂聚合样品的差异。

五、结果与讨论

1、每隔15min记录一次加热和搅拌电压、搅拌速度、聚合温度,其中升温、取样、颗粒变硬的时间和温度也要记录下来。

2、根据所得产物质量计算反应产率。

3、思考题

(1)结合悬浮聚合的理论,说明配方中各组分的作用。如将此配方改为苯乙烯的本体或乳液聚合则需作哪些改动,为什么?

(2)分散剂作用原理是什么?其用量大小对产物粒子有何影响?

(3)悬浮聚合对单体有何要求?聚合前单体应如何处理?

(4)根据实验体会,指出在悬浮聚合中应特别注意哪些问题,采取什么措施?

六、实验拓展

苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯可发生悬浮共聚合,其共聚物是制备透明高抗冲性塑料MBS的原料之一,在恒比点附近投料可得组成均匀的共聚物。将65ml蒸馏水剂和50g浆状硫酸镁加入装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的250ml三口瓶中,搅拌,加热至95℃,使浆状硫酸镁均匀分散并活化约

半小时,停止搅拌,逐步冷却至70℃。一次性向反应瓶中加入含有引发剂的单体混合液(14g

甲基丙烯酸甲酯,16.5g苯乙烯,0.3g过氧化二苯甲酰),控制搅拌速度使单体分散呈珠状,反应温度保持在70~75℃之间反应。然后吸取少量反应液滴入清水中,若有白色沉淀产生,则可以开始缓慢升温至95℃再反应3h,使珠状产物进一步硬化。结束反应,将反应液的上层清液倒出,加入适量稀硫酸,调pH至1~1.5,此时有大量气泡产生,静置一段时间后,倾去上层酸液,用大量蒸馏水冲洗余下的珠状产物至中性,过滤,干燥,即得产品。将产物分别经氯仿溶解和在乙醇-苯(乙醇和苯用量体积比为95:5)混合液中沉淀,重复4~6次以除去引发剂和未反应单体,所得沉淀物置于烘箱中60℃干-1cm~750燥至恒重。然后将样品配制成不同浓度的二硫化碳溶液,在红外光谱仪上测定650-1处的吸光度查聚苯乙烯的标准浓度工作曲线,求得共聚物共cm范围内的红外谱图,由699聚组成。

七、背景知识

1、苯乙烯自1930年工业化以来已有70多年的历史,由于它有很高的介电性能,在电器工业中有着广泛的应用,尤其是它的高频绝缘性能优异,因此它是很好的高频材料。由于其具有良好的透明性和力学强度及耐热性,因此在许多工业部门和日用品中也是用途极为广泛的一种高分子材料。它已成为世界上仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大塑料品种。采用自由基悬浮法合成的聚苯乙烯称为发泡级聚苯乙烯(EPS),最典型的配方是:100份单体、℃85在份滑石粉,1份聚乙烯醇和0.045~0.02份过氧化二苯甲酰、0.4~0.3份水、300~200.

下反应8h,而后在105~110℃下熟化4h,即可得相对分子质量40000~50000的聚苯乙烯。产物用低沸点烃类发泡剂(如石油醚、戊烷、卤代烃等)浸渍制成可发性珠粒,当其受热至90~110℃,体积可增大5~50倍,成为泡沫塑料。泡沫聚苯乙烯导热系数低,吸水性小,防震性好,抗老化,且具有较高的抗压强度和良好的力学强度,加工方便,成本较低。聚苯乙烯泡沫塑料制品可用于建筑工业作顶层和隔层,冷藏工业作隔热材料及包装业的作防震隔离材料。

2、苯乙烯类树脂按结构可划分成20多种,主要有通用级聚苯乙烯(GPPS)、发泡级聚苯乙烯(EPS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)等。用于挤塑或注射成型的通用级聚苯乙烯主要采用自由基连续本体聚合或加有少量溶剂的溶液聚合法生产,相对分子质量100000~400000,相对分子质量分布2~4,具有刚性大、透明性好、电绝缘性优良、吸湿性低、表面光洁度高、易成型等特点。高抗冲聚苯乙烯是由苯乙烯与顺丁橡胶或丁苯橡胶通过本体-悬浮法自由基接枝共聚而制成,它拓宽了通用级聚苯乙烯的应用范围,广泛用作包装材料,在仪表、汽车零件以及医疗设备方面占有很大的市场,尤其在家用电器方面有取代ABS树脂的趋势。此外,还可用苯乙烯制备离子交换树脂(苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)、AAS树脂(丙烯酸丁酯-丙烯腈-苯乙烯共聚物)、MS树脂(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)。

实验三甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

一、实验目的

1、了解甲基丙烯酸甲酯的本体聚合的原理。

2、熟悉型材有机玻璃的制备方法。

二、实验原理

聚甲基丙烯酸甲酯具有优良的光学性能、密度小、机械性能好、耐候性好。在航空、光学仪器、电器工业、日用品等方面又有广泛的用途。为保证光学性能,聚甲基丙烯酸甲酯多采用本体聚合法合成。

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。反应包括链引发、链增长和链终止,当体系中含有链转移剂时,还可发生链转移发应。

本体聚合是不加其他介质,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。本体聚合具有合成工序简单,可直接形成制品且产物纯度高的优点。本体聚合的不足是随聚合的进行,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,从而引起相对分子质量分布不均,影响产品性能,更为严重的则引起爆聚。因此甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一般采用三段法聚合,而且反应速率的测定只能在低转化率下完成。

三、主要试剂和仪器

1.主要试剂

名称试剂规格用量

甲基丙烯酸甲30g

单体制精酯

0.02g AR 引发剂偶氮二异丁腈

聚乙烯醇稀溶液(0.1%),蒸馏水。

2、主要仪器

100mL三口瓶,冷凝管,试管,恒温水浴,0~100℃温度计,玻璃板(两块),橡皮条。

乌氏毛细管黏度计(如图5-10所示)

恒温装置(玻璃缸水槽、加热棒、控温仪、搅拌器),秒表(最小单位0.01s),吸耳球,#夹子,250mL容量瓶,500mL烧杯,砂芯漏斗(5)。

四、实验步骤

(一)、预聚体的制备

1、取0.02g偶氮二异丁腈、30g甲基丙烯酸甲酯混合均匀,投入到100mL装有冷凝管、温度计

的磨口三口瓶中开搅拌、开冷凝水。

2、水浴加热,升温至75~80℃,反应20min后取样。注意观察聚合体系的黏度,当体系具有一定黏度(预聚物转化率约7%~10%)时,则停止加热,并将聚合液冷却至50℃左右。

(二)、聚甲基丙烯酸甲酯的制备-有机玻璃薄棒的成型

1、将试管洗净、烘干,把预聚体加入至试管的2/3,把试管放入试管架中,在60~65℃水浴中恒温反应2h。

2、升温至95~100℃保持1h,即得到一根透明光洁的有机玻璃棒。

实验四水溶性酚醛树脂制备及性能测定

一、实验目的

1、了解缩聚反应的特点及反应条件对产物性能的影响。

2、掌握碱催化条件下酚醛树脂的合成方法。

3、掌握水溶性酚醛树脂的合成方法。

4、掌握酚醛树脂液的固含量的测定方法。

5、掌握树脂水溶性的测定方法。

二、实验原理

酚醛树脂是最由酚类化合物与醛类化合物缩聚反应得到的酚醛树脂已经具有悠久的历史.早实现工业化的树脂,它具有很多优点,如抗湿、抗电、耐腐蚀等,模制器件有固定形状、不开裂等优点,是

分析化学实验指导书

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实验一食醋中总酸度的测定 一、教学要求 1、学会食醋中总酸度的测定原理和方法。 2、掌握指示剂的选择原则。 3、比较不同指示剂对滴定结果的影响。 4、加强移液管的使用; 5、掌握强碱滴定弱酸的滴定过程,突跃范围及指示剂的选择原理。 二、预习内容 1、碱式滴定管的规格、洗涤、润洗等操作步骤; 2、NaOH溶液的储存注意事项; 3、吸量管的使用; 三、基本操作 1、吸量管的使用 要准确移取一定体积的液体时,常使用吸管。吸管有无分度吸管(又称移液管)和有分度吸管(又称吸量管)两种。如需吸取5mL、10mL、25mL等整数,用相应大小的无分度吸管,而不用有分度吸管。量取小体积且不是整数时,一般用有分度吸管,使用时,令液面从某一分度(通常为最高标线)降到另一分度,两分度间的体积刚好等于所需量取的体积,通常不把溶液放到底部。在同一实验中,尽可能使用同一吸管的同一段,而且尽可能使用上面部分,不用末端收缩部分。 使用前,依次用洗液、自来水、蒸馏水洗涤,最后再取少量被量液体荡洗3次,以保证被吸取的溶液浓度不变。蒸馏水和溶液荡洗的用量由吸管大小决定,无分度吸管以液面上升到球部为限,有分度吸管则以充满全部体积的1/5为限。 用吸管吸取溶液时,左手拿洗耳球(预先排除空气),右手拇指及中指拿住管颈标线以上的地方。吸管下端至少伸入液面1cm,不要伸入太多,以免管口外壁沾附溶液过多,也不要伸入太少,以免液面下降后吸空。用洗耳球慢慢吸取溶液,眼睛注意正在上升的液面位置,吸管应随容器中液面下降而降低。当溶液上升到标线以上时迅速用右手食指紧按管口,取出吸管,左手拿住盛溶液的容器,并倾斜约45°。右手垂直地拿住吸管,使其管尖靠住液面以上的容器壁,微微抬起食指,当液面缓缓下降到与标线相切时,立即紧按食指,使流体不再流出。再把吸管移入准备接收溶液的容器中,仍使其管尖接触容

高分子化学实验

实验一本体聚合——有机玻璃的制造 1. 实验目的 了解本体聚合的特点,掌握本体聚合的实施方法,并观察整个聚合过程中体系粘度的变化过程。 2. 实验原理 本体聚合是不加其它介质,只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合,又称块状聚合。本体聚合的产物纯度高、工序及后处理简单,但随着聚合的进行,转化率提高,体系粘度增加,聚合热难以散发,系统的散热是关键。同时由于粘度增加,长链游离基末端被包埋,扩散困难使游离基双基终止速率大大降低,致使聚合速率急剧增加而出现所谓自动加速现象或凝胶效应,这些轻则造成体系局部过热,使聚合物分子量分布变宽,从而影响产品的机械强度;重则体系温度失控,引起爆聚。为克服这一缺点,现一般采用两段聚合:第一阶段保持较低转化率,这一阶段体系粘度较低,散热尚无困难,可在较大的反应器中进行;第二阶段转化率和粘度较大,可进行薄层聚合或在特殊设计的反应器内聚合。 本实验是以甲基丙烯酯甲酯(MMA)进行本体聚合,生产有机玻璃平板。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)由于有庞大的侧基存在,为无定形固体,具有高度透明性,比重小,有一定的耐冲击强度与良好的低温性能,是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。以 MMA 进行本体聚合时为了解决散热,避免自动加速作用而引起的爆聚现象,以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩问题,工业上采用高温预聚合,预聚至约 10% 转化率的粘稠浆液,然后浇模,分段升温聚合,在低温下进一步聚合,安全渡过危险期,最后脱模制得有机玻璃平板。 3. 实验仪器及药品

三角瓶50ml 1 只 烧杯1000ml 1 只 电炉1KW 1 只 变压器1KV 1 只 温度计100 ℃ 1 支 量筒50、100ml 各1 只 试管10mm×70mm 1 支 烧杯400 ml 1 只 制模玻璃100mm×100mm 2 块 橡皮条3mm×15mm×80mm 3 根 另备玻璃纸、描图纸、胶水、试管夹、玻璃棒若干 2) 药品: 甲基丙烯酸甲酯(MMA)新鲜蒸馏30ml,BP=100.5℃ 过氧化二苯甲酰(BPO)重结晶0.05g 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)分析纯(CP)2ml 4. 实验步骤 1) 制模 将一定规格的两块普通玻璃板洗净烘干。用透明玻璃纸将橡皮条包好,使之不外露。将包好的橡皮条放在两块玻璃板之间的三边,用沾有胶水的描图纸把玻璃板三边封严,留出一边作灌浆用。制好的模放入烘箱内,于50℃烘干。

高分子化学实验(2015级)

实验1 脲醛树脂的制备 一、目的要求 1.了解脲醛树脂的反应原理及PH 值对反应过程的影响 2.掌握脲醛树脂的制备方法 二、原理 脲醛树脂是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性)作用下缩聚而成的初期树脂、以及在固化剂或助剂作用下形成的不溶不熔的末期树脂的总称。 脲醛树脂胶粘剂具有较高的粘合强度,较好的耐热性、腐蚀性和一定的耐水性。树脂呈无色透明粘稠液体或乳白色液体,不污染胶合制品。加之制造简单、使用方便、成本低廉,已成为人造板生产的主要胶种。脲醛胶粘剂的缺点是,胶合制品中常存在游离甲醛,污染空气,胶层易老化,耐水性不如酚醛树脂。 一般认为,脲醛树脂是经过两类化学反应形成的。一类是尿素与甲醛在中性或弱碱性介质中进行加成,生成一羟甲脲或二羟甲脲的反应: C O NH 2NH 2 + HCHO C O NH 2NHCH 2OH C O NHCH 2OH NHCH 2OH + 一羟甲脲 二羟甲脲 另一类反应是在酸性介质中脱水缩聚形成线型结构脲醛树脂的反应,包括羟甲基与胺基之间脱水生成亚甲基的反应,羟甲基与羟甲基之间脱水生成二亚甲基醚键(-CH 2-O -CH 2-)的反应,后者可能进一步脱甲醛仍生成亚甲基,最后生成线型或环化低聚体。 低聚体分子中存在大量的羟甲基,易反应,应在中性条件下保存。在使用时,将介质调至酸性,脲醛树脂的羟甲基在酸性条件下会进一步缩聚,发生三维交联,形成不溶不熔的体型结构。 三、主要试剂和仪器 尿素 甲醛(37%) 氢氧化钠 盐酸 氯化铵 pH 试纸 三颈瓶 搅拌器 回流冷凝管 烧杯 吸管 四、实验步骤 在装有搅拌棒、回流冷凝管和温度计的三颈瓶中,装入130 mL 浓度为37%的甲醛水溶液,用5%的NaOH 溶液调节pH 为7.0-7.5。然后加入50 g 尿素,搅拌溶解。加热升温至90-92℃,并在此温度下反应30 min 。此时,体系的pH 值下降到6.0-6.5。

高分子化学与物理实验指导书总结

高分子化学与物理实验指导书

1. 实验课时间安排 高分子化学实验是在学生主修《高分子化学与物理》课程基础上开设的。其中学时安排如下: 2. 预习情况检查方式 要求学生在实验前必须做好实验预习,否则不予参加实验。实验预习主要包括以下两个方面的内容: 1、检查实验预习报告(预习报告要求包括实验目的、实验原理、实验所需仪器及药品、实验步骤等) 2、老师在实验前要检查学生的实验预习情况,可采取口头提问的方式了解学是对实验的预习情况。 3. 相关知识的讲解 针对高分子化学开设的不同实验,指导教师要做好相关的讲解工作。主要包括:实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 实验二酚醛树脂的缩聚 实验三PP球晶观察 实验四PS粘均分子量测定

实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 一、实验目的 1. 掌握自由基本体聚合的原理及合成方法; 2. 了解有机玻璃的生产工艺。 二、实验原理 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),俗称有机玻璃。有机玻璃广泛用在工业、农业、军事、生活等的各个领域,如飞机、汽车的透明窗玻璃、罩盖等。在建筑、电气、医疗卫生、机电等行业也广泛使用,如制造光学仪器、电器、医疗器械、透明模型、装饰品、广告铭牌等。每年全世界要消耗数以百万吨的有机玻璃及其制品。 工业上制备有机玻璃主要采用本体、悬浮聚合法,其次是溶液和乳液法。而有机玻璃的板、棒、管材制品通常都用本体浇铸聚合的方法来制备。如果直接做甲基丙烯酸甲酯的本体聚合,则由于发热而产生气体只能得到有气泡的聚合物。如果选用其它聚合方法(如悬浮聚合等)由于杂质的引入,产品的透明度都远不及本体聚合方法。因此,工业上或实验室目前多采用浇注方法。即:将本体聚合迅速进行到某种程度(转化率 10% 左右)做成单体中溶有聚合物的粘稠溶液(预聚物)后,再将其注入模具中,在低温下缓慢聚合使转化率达到 93 ~ 95% 左右,最后在 100 ℃下聚合至反应完全。其反应方程式如下: 本实验采用本体聚合法制备有机玻璃。本体聚合是在没有介质存在的情况下进行的聚合反应,体系中可以加引发剂,也可以不加引发剂。按照聚合物在单体中的溶解情况,可以分为均相聚合和多相聚合两种:聚合物溶于单体,为均相聚合,如甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯等的聚合;聚合物不溶于单体,则为多相聚合,如氯乙烯,丙烯腈的聚合。 本体聚合中因为体系中无介质存在,反应是粘度不断增大,反应热不容易排出,局部容易过热,导致单体气化或聚合物裂解,结果产品内有气泡或空心。在甲基丙烯酸甲酯聚合过程中甚至会使反应进入爆炸聚合阶段(爆聚),所以反应必须严格控制温度。

分析化学实验讲义

第一章分析化学实验基本知识 第一节分析化学实验的目的和要求 分析化学是一门实践性很强的学科,分析化学实验与分析化学理论课一样,是化学和药学类专业的主要基础课程之一。分析化学实验包括化学分析实验和仪器分析实验两部分。 分析化学实验课的目的是:巩固和加深学生对分析化学基本概念和基本理论的理解;使学生正确熟练地掌握化学分析和仪器分析的基本操作和技能,学会正确合理地选择实验条件和实验仪器,善于观察实验现象和进行实验记录,正确处理数据和表达实验结果;培养学生良好的实验习惯、实事求是的科学态度和严谨细致的工作作风,以及独立思考、分析问题、解决问题的能力;以使学生逐步地掌握科学研究的技能和方法,为学习后续课程和将来工作奠定良好的实践基础。 为了达到上述目的,对分析化学实验课提出以下基本要求: 1.认真预习每次实验课前必须明确实验目的和要求,理解分析方法和分析仪器工作的基本原理,熟悉实验内容和操作程序及注意事项,提出不清楚的问题,写好预习报告,做到心中有数。 2.仔细实验,如实记录,积极思考实验过程中,要认真地学习有关分析方法的基本操作技术,在教师的指导下正确使用仪器,要严格按照规范进行操作。细心观察实验现象,及时将实验条件和现象以及分析测试的原始数据记录于实验记录本上,不得随意涂改;同时要勤于思考分析问题,培养良好的实验习惯和科学作风。 3.认真写好实验报告根据实验记录进行认真整理、分析、归纳、计算,并及时写好实验报告。实验报告一般包括实验名称、使用日期、实验原理、主要试剂和仪器及其工作条件、实验步骤、实验数据(或图谱)及其分析处理、实验结果和讨论。实验报告应简明扼要,图表清晰。 4.严格遵守实验室规则,注意安全保持实验室内安静、整洁。实验台面保持清洁,仪器和试剂按照规定摆放整齐有序。爱护实验仪器设备,实验中如发现仪器工作不正常,应及时报告教师处理。实验中要注意节约。安全使用电、煤气和有毒或腐蚀性的试剂。每次实验结束后,应将所用的试剂及仪器复原,清洗好用过的器皿,整理好实验室。 第二节分析化学实验常用试剂与溶液配制 一、分析化学实验的常用试剂和水 1.常用化学试剂化学试剂种类繁多,分析化学实验中常用的有一般试剂、基准试剂和专用试剂。 一般试剂是实验室中最普遍使用的试剂,以其所含杂质的多少可划分为优级纯、分析纯、化学纯和生物试剂等,其规格和适用范围等列于表1—1。 分析化学实验中的基准试剂(又称标准试剂)常用于配制标准溶液。标准试剂的特点是主体含量高而且准确可靠。我国规定容量分析的第一基准和容量分析工作基准其主体含量分别为100%±0.02%和100%±0.05%。 专用试剂是指具有专门用途的试剂。例如色谱分析标准试剂、核磁共振分析试剂、光谱纯试剂等。专用试剂主体含量较高,杂质含量低。但不能作为分析化学中的基准试剂。

高分子化学实验书

实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 一、实验目的 1. 掌握自由基本体聚合的原理及合成方法; 2. 了解有机玻璃的生产工艺。 二、实验原理 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),俗称有机玻璃。有机玻璃广泛用在工业、农业、军事、生活等的各个领域,如飞机、汽车的透明窗玻璃、罩盖等。在建筑、电气、医疗卫生、机电等行业也广泛使用,如制造光学仪器、电器、医疗器械、透明模型、装饰品、广告铭牌等。每年全世界要消耗数以百万吨的有机玻璃及其制品。 工业上制备有机玻璃主要采用本体、悬浮聚合法,其次是溶液和乳液法。而有机玻璃的板、棒、管材制品通常都用本体浇铸聚合的方法来制备。如果选用其它聚合方法(如悬浮聚合、溶液聚合等),由于杂质的引入,产品的透明度都远不及本体聚合方法。为防止由于发热而产生气体并生成有气泡的聚合物,或爆聚的发生,工业上或实验室目前多采用本体浇注方法。即将本体聚合迅速进行到某种程度(转化率10% 左右)形成单体中溶有聚合物的粘稠溶液(预聚物)后,再将其注入模具中,在低温下缓慢聚合使转化率达到93 ~95% 左右,最后在100 ℃下聚合至反应完全。其反应方程式如下: 本实验采用本体聚合法制备有机玻璃。本体聚合是在没有介质存在的情况下进行的聚合反应,体系中一般只含单体和少量引发剂。按照聚合物在单体中的溶解情况,可以分为均相聚合和多相聚合两种:聚合物溶于单体,为均相聚合,如甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯等的聚合;聚合物不溶于单体,则为多相聚合,如氯乙烯,丙烯腈的聚合。 本体聚合中因为体系中无介质存在,反应过程中粘度不断增大,反应热不容易及时排出,局部容易过热,导致单体气化或聚合物裂解,结果产品内有气泡或空心。在甲基丙烯酸甲酯聚合过程中甚至会使反应进入爆炸聚合阶段(爆聚),

高分子化学实验指导

前言 通过高分子化学实验,可以获得许多感性认识,加深对高分子化学基础知识和基本原理的理解;通过高分子化学实验课程的学习,能够熟练和规范地进行高分子化学实验的基本操作,掌握实验技术和基本技能,了解高分子化学中采用的特殊实验技术,在实验的过程中训练科学研究的方法和思维,培养学生严谨求实的科研精神,为以后的科研工作打下坚实的实验基础。 实验规则 1.实验前认真预习,明确目的和要求,弄清基本原理,了解操作步骤和方法,做到心中有数。 2.实验过程中要听从教师的指导,保持实验室的安静,正确操作,细致观察,认真做好操作记录。 3.特别要注意安全,同时还要爱护仪器、设备,并注意整洁和节约,养成良好的实验习惯。 4.实验完毕,立即把仪器洗刷干净,并整理好药品、实验台。 5.根据原始记录,整理出实验报告,按时交给教师。

实验1 聚乙烯醇缩甲醛的制备 一、实验目的 1. 了解小分子的基本有机化学反应,在高分子链上有合适的反应性基团时,均可按有机小分子反应历程进行高分子化学反应。 2. 了解缩醛化反应的主要影响因素。 3. 了解聚乙烯醇缩醛化反应的原理,并制备红旗牌胶水。 二、实验原理 早在 1931年,人们就已经研制出聚乙烯醇(PV A)的纤维,但由于 PV A 的水溶性而无法实际应用。利用"缩醛化"减少其水溶性,就使得PV A 有了较大的实际应用价值,用甲醛进行缩醛化反应得到聚乙烯醇缩甲醛(PVF)。PVF 随缩醛化程度不同,性质和用途有所不同。控制缩醛在35%左右,就得到了人们称为"维纶'的纤维(vinylon)。维纶的强度是棉花的1.5~2.0倍,吸湿性5%,接近天然纤维,又称为"合成棉花"。在PVF 分子中,如果控制其缩醛度在较低水平,由于PVF 分子中含有羟基,乙酸基和醛基,因此有较强的粘接性能,可作胶水使用,用来粘结金属、木材、皮革、玻璃、陶瓷、橡胶等。 聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇缩与甲醛在盐酸催化的作用下而制得的,其反应如下: CH 2O +H +C +H 2OH CH 2CH CH 2 CHCH 2OH C +H 2 OH +CH 2CH CH 2CHCH 2OH C H 2+~~~~~~~~~~~~+H 2O CH 2CH CH 2 CHCH 2O OH C H 2+~~~ ~~~CH 2CH CH 2 CHCH 2O ~~~~~~CH 2+H + 由于几率效应,聚乙烯醇中邻近羟基成环后,中间往往会夹着一些无法成环的孤立的羟基,因此缩醛化反应不能完全。为了定量表示缩醛化的程度,定义已缩合的羟基量占原始羟基量的百分数为缩醛度。 聚乙烯醇是水溶性的高聚物,如果用甲醛将它进行部分缩甲醛化,随着缩醛度的增加,水溶性愈差。作为维尼纶纤维的聚乙烯醇缩甲醛的缩醛度一般控制在35%左右。它不溶于水,是性能优良的合成纤维。 本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶水。反应过程中须控制较低的缩醛度,使产物保持水溶性。如反应过于猛烈,则会造成局部高缩醛度,导致不溶性物质存在于水中,影响胶水质量。因此在反应过程中,特别要注意严格控制催化剂用量、反应温度、反应时间及反应物比例等因素。 聚乙烯醇缩甲醛随缩醛化程度的不同,性质和用途各有所不同。它能溶于甲酸、乙酸、二氧六环、氯化烃(二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷)、乙醇-苯混合物(30:70)、乙醇-甲苯混合物(40:60)以及60%的含水乙醇等。本实验中,由于缩醛化反应的程度较低,胶水中尚含有未反应的甲醛,产物往往有甲醛的刺激性气味。缩醛基团在碱性环境下较稳定,故要调整胶水的pH 值。 三、实验仪器和试剂 仪器:250mL 三口瓶一只,电动搅拌器一台,温度计一支,球形冷凝管一只,恒温水浴槽一只,10mL 量筒一只,100mL 量筒一只,培养皿一个; 试剂:聚乙烯醇(PV A1799),甲醛水溶液(40%工业甲醛),盐酸,NaOH 水溶液(8%),去

高分子化学实验---实践大纲

《高分子化学实验》教学大纲 课程名称:高分子化学实验课程编号:050331037 课程类别:专业基础课课程性质:必修 适用专业:高分子材料与工程 适用教学计划版本:2017 实验(上机)计划学时:16 开课单位:材料科学与工程学院 一、大纲编写依据 1. 高分子材料与工程专业培养方案(2017版); 2. 高分子材料科学与工程专业《高分子化学》理论教学大纲对实验环节的要求; 3. 近年来《高分子化学》的教学经验和现有的实验条件; 4.教学计划对学生工程实践能力培养的要求; 5.卓越工程师计划和CDIO工程教育培养模式的要求。 二、实验课程地位及相关课程的联系 1.《高分子化学》是高分子材料与工程专业基础课程; 2.本实验项目是《高分子化学》课程知识的运用; 3.本实验项目是理解和运用高分子化学课程中结构与性能的关系,合成过程对结构及性能的影响材料、分析检测手段以及对检测结果进行分析标定的基础; 4.本实验以《高等数学》、《物理化学》、《无机化学》、《有机化学》为先修课; 5.本实验为后续的创新周和毕业设计奠定实践基础。 三、实验目的、任务和要求 1.实验目的、任务 (1)巩固课堂教学,另一方面更是要增加学生的感性认识,从实验室各项操作入手提高动手能力,使学生将化学与物理的知识综合应用于高分子领域扩大知识面,启发创新思维。 (2)要求学生通过实验,独立地运用所学的基础理论和专业知识,巩固与加深对高分子科学基本理论的理解,并了解高分子性能表征的各分析测试原理、方法和仪器设备,分析影响测量精度和准确性的因素。 (3)通过实验使学生得到基本操作技能与综合应用的训练,培养学生综合评估和分析高分子材料生产、高分子材料改性及加工过程的能力;培养学生科学研究和科技开发能力;培养学生团队合作意识和较强的人际交往能力。 2.实验的要求 本实验要求学生综合掌握高分子化学的基本概念和理论,并运用相关知识自行设计实验方案。通过本实验,要求学生做到: (1)能够自行设计实验方案并撰写实验报告; (2)学会常用高分子材料合成装置和高分子材料性能测试设备的使用,能够运用高分子材

化学工程与工艺专业分析化学实验讲义

化学分析实验讲义 (本科) 实验目录

实验一食用白醋中醋酸浓度的测定 一、实验目的 1.了解基准物质邻苯二甲酸氢钾的性质及其应用。 2.掌握NaOH标准溶液的配制、标定的操作。 3.掌握强碱滴定弱酸的反应原理及指示剂的选择。 4.巩固分析天平操作,熟悉滴定操作方法,学习移液管和容量瓶等量器的正确使用。 二、实验原理 1.食用白醋中的主要成份为醋酸,醋酸的Ka=1.8×10-5,可用标准NaOH溶液直接滴定,滴定终点产物是醋酸钠,滴定突跃在碱性范围内,pHsp≈ 8.7,选用酚酞作指示剂。从而测得其中醋酸的含量。HAc+NaOH=NaAc+H2O 2. NaOH标准溶液采用标定法,这是因为NaOH固体易吸收空气中的CO2和水蒸汽,故只能选用标定法来配制。常用来标定碱标准溶液的基准物质有邻苯二甲酸氢钾、草酸等。本实验用基准物质邻苯二甲酸氢钾标定,滴定产物为邻苯二甲酸钠钾,滴定突跃在碱性范围内,

pHsp≈9,用酚酞作指示剂。反应式如下: 三、仪器 台秤、半(全)自动电光分析天平、称量瓶、量筒(10mL)、烧杯、试剂瓶、碱式滴定管(50 mL)、锥形瓶(250mL)、移液管(25 mL )、容量瓶(250 mL )、电炉。 四、试剂 NaOH(s)(A.R.)、酚酞指示剂(0.2%乙醇溶液)、食用白醋(市售)。邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)基准物质(烘干温度100-1250C )。 五、实验步骤 1.0.1mol/LNaOH 标准溶液的配制 用台秤称取4.0g NaOH 固体于1000mL 烧杯中,加去离子水溶解,然后转移至试剂瓶 (聚乙烯)中,用去离子水稀释至1000mL ,充分摇匀,贴上标签(溶液名称,姓名,配制日期),备用。 2.0.1mol/L NaOH 溶液的标定 准确称取邻苯二甲酸氢钾0.4~0.8g 三份,分别置于250mL 锥形瓶中,各加入约40mL 热水溶解,冷却后,加入3滴酚酞指示剂,用NaOH 溶液滴定至溶液刚好由无色变为微红色且30s 内不褪,停止滴定。记录终点消耗的NaOH 体积。根据所消耗NaOH 溶液的体积,计算NaOH 标准溶液的浓度。平行实验三次。计算三次结果的相对平均偏差。 COOH COOK + NaOH COOK + H 2 O COONa

实验指导书

苯甲酸红外光谱的测绘—溴化钾压片法制样 一、实验目的 1、了解红外光谱仪的基本组成和工作原理。 2、熟悉红外光谱仪的主要应用领域。 3、掌握红外光谱分析时粉末样品的制备及红外透射光谱测试方法。 4、熟悉化合物不同基团的红外吸收频率范围.学会用标准数据库进行图谱检索 及化合物结构鉴定的基本方法。 二、实验原理 红外光谱分析是研究分子振动和转动信息的分子光谱。当化合物受到红外光照射,化合物中某个化学键的振动或转动频率与红外光频率相当时,就会吸收光能,并引起分子永久偶极矩的变化,产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应频率的透射光强度减弱。分子中不同的化学键振动频率不同,会吸收不同频率的红外光,检测并记录透过光强度与波数(1/cm)或波长的关系曲线,就可得到红外光谱。红外光谱反映了分子化学键的特征吸收频率,可用于化合物的结构分析和定量测定。 根据实验技术和应用的不同,我们将红外光划分为三个区域:近红外区(0.75~2.5μm;13158~40001/cm),中红外区(2.5~25μm;4000~4001/cm)和远红外区(25~1000μm;400~101/cm)。分子振动伴随转动大多在中红外区,一般的红外光谱都在此波数区间进行检测。 傅立叶变换红外光谱仪主要由红外光源、迈克尔逊干涉仪、检测器、计算机和记录系统五部分组成。红外光经迈克尔逊干涉仪照射样品后,再经检测器将检测到的信号以干涉图的形式送往计算机,进行傅立叶变换的数学处理,最后得到红外光谱图。

傅立叶变换红外光谱法具有灵敏度高、波数准确、重复性好的优点,可以广泛应用于有机化学、金属有机化学、高分子化学、催化、材料科学、生物学、物理、环境科学、煤结构研究、橡胶工业、石油工业(石油勘探、润滑油、石油分析等)、矿物鉴定、商检、质检、海关、汽车、珠宝、国防科学、农业、食品、生物医学、生物化学、药学、无机和配位化学基础研究、半导体材料、法庭科学(司法鉴定、物证检验等)、气象科学、染织工业、日用化工、原子能科学技术、产品质量监控(远距离光信号光谱测量:实时监控、遥感监测等)等众多方面。 三、仪器和试剂 1、Nicolet 5700 FT-IR红外光谱仪(美国尼高力公司) 2、压片机(日本岛津公司) 3、压片模具(日本岛津公司) 4、玛瑙研钵(日本岛津公司) 5、KBr粉末(光谱纯,美国尼高力公司) 6、苯甲酸(分析纯) 四、实验步骤 1、样品的制备(溴化钾压片法)

分析化学实验课后思考题复习资料

分析天平的称量练习 1.如何表示天平的灵敏度?一般分析实验实所用的电光天平的灵敏度以多少为宜?灵敏度太低或太高有什么不好? 答:天平的灵敏度就是天平能够察觉出两盘载重质量差的能力,可以表示天平盘上增加1mg所引起的指针在读数标牌上偏移的格数。天平的灵敏度一般以指针偏移2~3格/mg为宜,灵敏度过低将使称量误差增加,过高则指针摆动厉害而影响称量结果。 2.什么是天平的零点和平衡点?电光天平的零点应怎样调节?如果偏离太大,又应该怎样调节? 答:零点:天平没有载重情况时,天平的零刻度与投影屏上的标线相重合的点。平衡点:天平有载重情况时,两边载重相等时,天平静止的那点。天平零点的调节:用金属拉杆调节,如果不行则用平衡螺丝调节。偏大时则用平衡螺丝调节。 3.为什么天平梁没有托住以前,绝对不许把任何东西放入盘上或从盘上取下? 答:没有托住以前,天平的整个重量由三个玛瑙刀口支撑,如果把东西放入盘上或从盘上取下则会磨损刀口,影响天平的灵敏度。 4.减量法的称量是怎样进行的?增量法的称量是怎样进行的?它们各有什么优缺点?宜在何种情况下采用? 答:递减法:先称出(称量瓶+试样)倒出前的质量,再称出(称量瓶+试样)倒出后的质量相减,得出倒出试样的质量。增量法:先称出容器的质量,在像天平中缓慢加入试样直到达到所需的质量。递减法操作复杂,适用于大部分物品;增加法适用于不易挥发,不吸水以及不易和空气中的氧气,二氧化碳发生反应的物质。 5.电子天平的“去皮”称量是怎样进行的? 答:打开天平门,将相应的容器放入天平的称量盘中,关上天平门,待读数稳定后按下“TARE”键,使显示为0,然后再向容器中加减药品,再次称量所得的数据就是容器中增减药品的质量。 6. 在实验中记录称量数据应准至几位? 答:应准确至小数点后四位即0.1mg。 7.本实验中要求称量偏差不大于0.4mg,为什么? 答:因为每次称量会有±0.1 mg的误差,所以实验中m1-m2会有±0.2 mg的误差,m3-m2也会有±0.2 mg故要求称量偏差不大于0.4mg。(注:我们书上只要求小于0.5 mg)s酸碱 标准液的配制和浓度比较 一.注意事项: 1.配完溶液应立即贴上标签注明试剂名称,配置日期,配制者姓名并留一空位以备填入此溶液的准确浓度。 2. 体积读数要读至小数点后两位。 3.滴定速度:不要成流水线。 4.近终点时,半滴操作和洗瓶冲洗。 二、思考题 1.滴定管、移液管在装入标准液前为何需要用滴定剂和要移取的溶液润洗几次?滴定中使用的锥形瓶或烧杯是否需要干燥?是否也要用标准液润洗?为什么? 答:为了让滴定管内的溶液的浓度与原来配制的溶液的浓度相同,以防加入的标准液被稀释。不需要。不要用标准液润洗,因为倾入烧杯或锥形瓶中的基准物的物质的量是固定的,润洗则会增加基准物的量,影响到实验结果。

高分子化学实验

实验二 丙烯酰胺溶液聚合 一、目的要求 1.认识并了解溶液聚合及其反应原理; 2.掌握丙烯酰胺溶液聚合的方法。 二、基本原理 溶液聚合是将单体,引发剂溶于溶剂,然后进行聚合的方法。根据所生成的高分子物质溶解情况,可以分为均相溶液聚合和非均相溶液聚合(也叫沉淀聚合)。自由基聚合、离子型聚合和缩聚反应聚合采用溶液聚合的方法。 溶液聚合一般具有反应均匀、聚合热易散发、反应速度及温度易控制、分子量分布均匀等优点。但是由于溶剂的引入,大分子自由基易向溶剂发生链转移反应,造成转化率降低,聚合度不高,使产物分子量降低,这是溶液聚合的主要缺点。因此,在选择溶剂时必须注意溶剂的活性大小。各种溶剂的链转移常数变动很大,水为零,苯较小,卤代烃较大。一般根据聚合物分子量的要求选择合适的溶剂。另外还要注意溶剂对聚合物的溶解性能,选用良溶剂时,反应为均相聚合,可以消除凝胶效应,遵循正常的自由基动力学规律。选用沉淀剂时,则成为沉淀聚合,凝胶效应显著。产生凝胶效应时,反应自动加速,分子量增大,劣溶剂的影响介于其间,影响程度随溶剂的优劣程度和浓度而定。 本实验以丙烯酰胺为单体,水为溶剂,(NH 4)2S 2O 8为引发剂,水为溶剂有许多优点:(1)价廉,(2)无毒,(3)链转移常数小,(4)对单体及聚合物溶解性能好,为一均相反应。 反应式: 链引发: ()4 4284222NH S O NH SO +?? → + O C H 2CH C NH 2 SO 4 _.+ O 3SO CH 2 C H C O NH 2. 链增长:

O C H 2CH C NH 2 O 3SO CH 2 C H C O NH 2 . n . +O 3SO CH 2 CH C O NH 2 CH 2 C H C O NH 2 n 链终止: 2O 3 SO CH 2 CH C O NH 2CH 2C C O NH 2 . n n n O 3SO CH 2 CH C O NH 2 CH 2 CH C O NH 2 CH C O NH 2 CH 2CH C O NH 2 CH 2OSO 3 在均相反应结束后,可通过加入适当的沉淀剂使聚合物与溶剂分离,再用过滤等方法,得到固体聚合物。 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。 三、仪器与药品 仪器:三口瓶250ml 、球形冷凝管、温度计100℃、烧杯100ml 、量筒100ml 、搅拌装置、控温装置。 药品:丙稀酰胺(分析纯)10g 、蒸馏水100ml 、(NH 4)2S 2O 8 (分析纯)0.06g 。 四、实验步骤 1.如图组装好各种实验仪器。 2.用天平称取丙烯酰胺10g ,量筒量取蒸馏水80ml ,并将称量好的丙烯酰胺和蒸馏水依次加入到三口瓶中。 3.将水浴温度设定至30℃,并开始搅拌。 4.用天平称取(NH 4)2S 2O 8 0.06g ,量筒量取蒸馏水20ml ,并将称量好的(NH 4)2S 2O 8溶解

第二篇高分子化学实验

第二篇高分子化学实验

实验2-1 甲基丙烯酸甲酯本体聚合 一、实验目的 1.通过实验了解本体聚合的基本原理和特点,并着重了解聚合温度对产品质量的影响。 2.掌握有机玻璃制造的操作技术。 二、实验原理 本体聚合又称为块状聚合,它是在没有任何介质的情况下,单体本身在微量引发剂的引发下聚合,或者直接在热、光、辐射线的照射下引发聚合。本体聚合的优点是: 生产过程比较简单,聚合物不需要后处理,可直接聚合成各种规格的板、棒、管制品,所需的辅助材料少,产品比较纯净。但是,由于聚合反应是一个链锁反应,反应速度较快,在反应某一阶段出现自动加速现象,反应放热比较集中;又因为体系粘度较大,传热效率很低,所以大量热不易排出,因而易造成局部过热,使产品变黄,出现气泡,而影响产品质量和性能,甚至会引起单体沸腾爆聚,使聚合失败。因此,本体聚合中严格控制不同阶段的反应温度,及时排出聚合热,乃是聚合成功的关键问题。 当本体聚合至一定阶段后,体系粘度大大增加,这时大分子活性链移动困难,但单体分子的扩散并不受多大的影响,因此,链引发、链增长仍然照样进行,而链终止反应则因为粘度大而受到很大的抑制。这样,在聚合体系中活性链总浓度就不断增加,结果必然使聚合反应速度加快。又因为链终止速度减慢,活性链寿命延长,所以产物的相对分子质量也随之增加。这种反应速度加快,产物相对分子质量增加的现象称为自动加速现象(或称凝胶效应)。反应后期,单体浓度降低,体系粘度进一步增加,单体和大分子活性链的移动都很困难,因而反应速度减慢,产物的相对分子质量也降低。由于这种原因,聚合产物的相对分子质量不均一性(相对分子质量分布宽)就更为突出,这是本体聚合本身的特点所造成的。 对于不同的单体来讲,由于其聚合热不同、大分子活性链在聚合体系中的状态(伸展或卷曲)的不同;凝胶效应出现的早晚不同、其程度也不同。并不是所有单体都能选用本体聚合的实施方法,对于聚合热值过大的单体,由于热量排出更为困难,就不易采用本体聚合,一般选用聚合热适中的单体,以便于生产操作的控制。甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的聚合热分别为56.5 kJ/mol和69.9 kJ/mol,它们的聚合热是比较适中的,工业上已有大规模的生产。大分子活性链在聚合体系中的状态,是影响自动加速现象出现早晚的重要因素,比如,在聚合温度50 ℃时,甲基丙烯酸甲酯聚合出现自动加速现象时的转化率为10%~15%,而苯乙烯在转化率为30%以上时,才出现自动加速现象。这是因为甲基丙烯酸甲酯对它的聚合物或大分子活性链的溶解性能不太好,大分子在其中呈卷曲状态,而苯乙烯对它的聚合物或大分子活性链溶解性能要好些,大分子在其中呈比较伸展的状态。以卷曲状态存在的大分子活性链,其链端易包在活性链的线团内,这样活性链链端被屏蔽起来,使链终止反应受到阻碍,因而其自动加速现象出现的就早些。由于本体聚合有上述特点,在反应配方及工艺选择上必然是引发剂浓度和反应温度较低,反应速度比其他聚合方法为低,反应条件有时随不同阶段而异,操作控制严格,这样才能得到合格的制品。 三、实验仪器和试剂 试管,平板玻璃(5cm×10cm),弹簧夹,250mL锥形瓶,玻璃纸、牛皮纸 甲基丙烯酸甲酯(已精制),过氧化二苯甲酰(用重结晶法已精制) 四、实验步骤

分析化学实验讲义

分析化学实验讲义 实验一滴定分析仪器基本操作(滴定管、容量瓶、移液管) 1. 滴定管 滴定管是滴定时可以准确测量滴定剂消耗体积的玻璃仪器,它是一根具有精密刻度,内径均匀的细长玻璃管,可连续的根据需要放出不同体积的液体,并能够准确读出液体体积。 常量分析用的滴定管容量为50mL 和25mL,最小刻度为0.1 mL,读数可估计到0.01 mL。 滴定管分为具塞和无塞两种,也就是习惯上所说的酸式滴定管和碱式滴定管。 酸式滴定管又称具塞滴定管,它的下端有玻璃旋塞开关,用来装酸性、中性与氧化性溶液,不能装碱性溶液如NaOH等。 碱性滴定管又称无塞滴定管,它的下端有一根橡皮管,中间有一个玻璃珠,用来控制溶液的流速,它用来装碱性溶液与无氧化性溶液。 滴定管的使用: (1)使用前的准备 ①洗涤:自来水→洗液→自来水→蒸馏水 ②涂凡士林:活塞的大头表面和活塞槽小头的内壁 ③检漏:将滴定管内装水至最高标线,夹在滴定管夹上放置2min ◆酸式滴定管用滤纸检查活塞两端和管夹是否有水渗出,然后将活塞旋转180℃,再检查 一次 ◆碱式滴定管,放置2min,如果漏水应更换橡皮管或大小合适的玻璃珠 ④润洗:为保证滴定管内的标准溶液不被稀释,应先用标准溶液洗涤滴定管3次,每次5~10mL ⑤装液:左手拿滴定管,使滴定管倾斜,右手拿试剂瓶往滴定管中倒溶液,直至充满零刻线以上 ⑥排气泡: 酸式滴定管尖嘴处有气泡时,右手拿滴定管上部无刻度处,左手打开活塞,使溶液迅速冲走气泡。 碱式滴定管有气泡时,将橡皮塞向上弯曲,两手指挤压玻璃珠,使溶液从管尖喷出,排除气泡。

⑦调零点:调整液面与零刻度线相平,初读数为“0.00mL” ⑧读数: a.读数时滴定管应竖直放置 b.注入或放出溶液时,应静置1~2min后再读数 c.初读数最好为0.00mL d.无色或浅色溶液读弯月面最低点,视线应与弯月面水平相切 e.深色溶液应读取液面上缘最高点 f.读取时要估读一位 (2)滴定操作:将滴定管夹在右边 ①酸式滴定管:活塞柄向右,左手从滴定管后向右伸出,拇指在滴定管前,食指及中指在管后,三指平行的轻轻拿住活塞柄。 注意:不要向外用力,以免推出活塞 ②碱式滴定管:左手拇指在前,食指在后,捏住橡皮管中玻璃珠的上方,使其与玻璃珠之间形成一条缝隙,溶液即可流出。 注意:不要捏玻璃珠下方的橡皮管,也不可使玻璃珠上下移动,否则空气进入形成气泡 ③边滴边摇瓶:滴定操作可在锥形瓶或烧杯内进行。在锥形瓶中进行滴定,用右手的拇指、食指和中指拿住锥形瓶,其余两指辅助在下侧,使瓶底离滴定台高约2~3cm,滴定管下端深入瓶口内约1cm。左手控制滴定速度,便滴加溶液,边用右手摇动锥形瓶,边滴边摇配合好(3)滴定操作的注意事项: ①滴定时,最好每次都从0.00 mL开始 ②滴定时,左手不能离开旋塞,不能任溶液自流 ③摇瓶时,应转动腕关节,使溶液向同一方向旋转(左旋、右旋均可)。不能前后振动,以免溶液溅出。摇动还要有一定的速度,一定要使溶液旋转出现一个漩涡,不能摇得太慢,影响化学反应的进行 ④滴定时,要注意观察滴落点周围颜色变化,不要去看滴定管上的刻度变化 ⑤滴定速度控制方面 连续滴加:开始可稍快,呈“见滴成线”,这时为10 mL/min,即每秒3~4滴左右。注意不能滴成“水线”,这样,滴定速度太快 间隔滴加:接近终点时,应改为一滴一滴的加入,即加一滴摇几下,再加再摇 半滴滴加:最后是每加半滴,摇几下锥形瓶,直至溶液出现明显的颜色使一滴悬而不落,沿器壁流入瓶内,并用蒸馏水冲洗瓶颈内壁,再充分摇匀 ⑥半滴的控制和吹洗:

西安交大高分子化学实验报告模板

西安交大高分子化学实验报告模板 各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢 篇一:西安交大大化实验报告模板-2 西安交通大学化学实验报告 第页(共页) 课程:______________________________ 实验日期:年月日专业班号_____________组别____________交报告日期:年月日姓名_____________学号____________报告退发:(订正、重做)同组者_____________________________教师审批签字: 实验名称铁含量的测定——分光光度法一、实验目的 二、实验原理 三、仪器与试剂 1. 仪器 2. 试剂

五、数据记录 表一铁标准溶液浓度/铁含量-吸光度关系表 图一铁标准溶液浓度-吸光度关系图 六、实验讨论及思考题 西安交通大学化学实验报告 第页(共页) 课程:______________________________ 实验日期:年月日专业班号_____________组别____________交报告日期:年月日姓名_____________学号____________报告退发:(订正、重做)同组者_____________________________教师审批签字: 实验名称化学反应速率、反应级数及反应活化能一、实验目的 二、实验原理 三、仪器与试剂 1. 仪器 2. 试剂

五、实验结果与数据处理 1、浓度对反应速率的影响 表1 浓度对反应速率的影响 室温: 表2 温度对反应速率的影响 篇二:西安交大实验报告模板 西安交通大学实验报告 第页(共页) 课程:____金相技术与材料组织显示分析____实验日期:年月日专业班号_______组别____________交报告日期:年月日姓名_______学号__ 报告退发:(订正、重做)同组者_____________________________教师审批签字:实验名称:金相定量分析与定量样品组织的特殊显示 一.实验目的 1.掌握用热分析法测定材料的临界点的方法; 2.学习根据临界点建立二元合金相图;

高分子化学实验教案

高分子化学实验教案

前言 高分子化学实验是高分子化学课程的重要组成部分,通过实验课程的训练,使学生掌握高分子合成的基本技能和方法,初步培养学生独立操作的能力和创新精神。 该讲义的实验内容包含了两类内容。一类是基础性实验,选取了具有代表性的单体,目的是使学生掌握自由基聚合,缩合聚合,高分子反应等化学反应的实施方法以及聚合反应动力学的研究方法。另一类是综合性实验,以研究某种聚合物的合成、改性和材料制备为目的,并非增加了难度,而是让学生学会综合分析问题和全面了解研究方法。这样,原来单个、孤立的实验通过完成某种目标联系在一起,既提高了学生的综合实验技能,也使其学习了基本的科学研究方法,为他们今后完成毕业论文和开展更高层次的研究工作奠定了基础。同时,将高分子化学实验室基本安全与防护的知识也写入了本讲义,这是学生通过实验教学应该学到并牢记的。 本讲义所有实验的选取和编排都是基于教学大纲对高分子化学实验课程的要求,在此基础上进行一些知识的扩展。 该讲义在编写过程中参考了国内出版的相关院校的实验教材,由于编者水平有限,其中难免存在缺点和不足之处,欢迎各位同仁教师以及学生们的批评指正。此外,本讲义在编写过程中得到了王自为老师,郝俊生老师的指导,他们的宝贵意见和热情鼓励,使这本讲义能够编写完成,在此一并致谢。 编者 2010年12月

目录 第一章高分子化学实验基础 ......................................................................... 错误!未指定书签。 一、化学试剂使用中的安全和防范............................................................... 错误!未指定书签。 二、实验的准备与操作 (1) 第二章基础高分子化学实验 (3) 实验1 乙酸乙烯酯的乳液聚合白乳胶的制备 (3) 实验2 乙酸乙烯酯的溶液聚合 (5) 实验3 聚乙烯醇的制备 (7) 实验4 聚乙烯醇缩甲醛的制备 (8) 实验5 脂肪二胺与二元酰氯的界面缩聚 (9) 实验6 苯乙烯的悬浮聚合 (11) 实验7 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合有机玻璃的制备 (13) 实验8 凝胶渗透色谱法测聚合物的相对分子量及相对分子量分布 (15) 实验9 膨胀计法测定苯乙烯本体聚合反应速率 (17) 实验10 熔融缩聚制备尼龙66 (19) 第三章试剂的精制 (21) 一、常用单体的精制 (21) 二、常用引发剂的提纯 (21)

修改高分子化学实验指导书(最新x)

目录 实验一苯乙烯的悬浮聚合 (1) 实验二甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 (4) 实验三乙酸乙烯酯的溶液聚合 (6) 实验四醋酸乙烯酯的溶液聚合与聚乙烯醇的制备 (7) 实验五醋酸乙烯酯的乳液聚合 (10) 实验六聚己二酸乙二醇酯的制备 (13) 实验七甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯悬浮共聚 (16) 实验八阳离子交换树脂的制备 (19) 实验九酚醛树脂制备 (21) 实验十单体、引发剂和溶剂的精制

实验一苯乙烯的悬浮聚合 1.1 目的要求 (1) 学习悬浮聚合原理和实验技术. (2) 掌握苯乙烯的悬浮聚合的实验操作 1.2 实验原理 悬浮聚合是依靠激烈的机械搅拌使含有引发剂的单体分散到与单体互不相溶的介质中实现的,由于大多数烯类单体只微溶于或几乎不溶于水,悬浮聚合通常都以水为介质。在进行水溶性单体如丙烯酰族的悬浮聚合时,则应当以憎水性的有机溶剂如烷烃等作分散介质,这种悬浮聚合过程被称为反相悬浮聚合。 在悬浮聚合中,单体以小油珠的形式分散在介质中,每个小油珠都是一个微型聚合场所,油珠周围的介质连续相则是这些微型反应器的热传导体。因此,尽管每个油珠中单体的聚合与本体聚合无异,但整个聚合体系的温度控制还是比较容易实现的。 悬浮体系是不稳定的,尽管加入悬浮稳定剂可以帮助稳定单体颗粒在介质中的分散,稳定的高速搅拌与悬浮聚合的成功关系极大。搅拌速度还决定着产品聚合物颗粒的大小,一般说来,搅速越高则产品颗粒越细。产品的最终用途决定着搅拌速度的大小,因为用于不同场合的树脂颗粒应当有不同的颗粒度,用作离子交换树脂和泡沫塑料的聚合物颗粒应当比1mm还大一些,而用作牙科材料的树脂颗粒的粒径则应小于0.1mm,直径为0.2一0.5mm 的树脂颗粒则比较适于模塑工艺。 悬浮聚合体系中的单体颗粒存在着相互结合形成较大颗粒的倾向,特别是随着单体向聚合物的转化,颗粒的粘度增大,颗粒间的粘连便越容易,这个问题的解决在大规模工业生产中有决定性的意义,因为分散颗粒的粘连结块不仅可以导致散热困难和爆聚,还可能因使管道堵塞而造成反应体系的高压力,只有当分散颗粒中单体转化率足够高、颗粒硬度足够大时,粘连结块的危险才消失。因此,悬浮聚合条件的选择和控制是十分重要的。 工业上常用的悬浮聚合稳定剂有明胶、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等,这类亲水性的聚合物又都被称为保护胶体。另一大类常用的悬浮稳定剂是不溶于水的无机物粉末,如硫酸钡、磷酸钙、氢氧化铝、钛白粉、氧化锌等等,其中工业生产聚苯乙烯时采用的一个重要的无机稳定剂是二羟基六磷酸十钙(Ca10(PO4)6(OH)2)。 本实验进行苯乙烯的悬浮聚合,若在体系中加入部分二乙烯基苯,产物具有交联结构并有较高的强度和耐溶剂性等,可用作制备离子交换树脂的原料。 1.3 仪器及药品 三口烧瓶、回流冷凝管、搅拌器、固定夹及铁架、加热器、温度计、量筒、烧杯。 苯乙烯单体45g、聚乙烯醇1.0g、过氧化二苯甲酰(BPO)0.45g、蒸馏水。 1.4 实验装置

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