苯乙烯的乳液聚合

合集下载

乳液和溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)评价方法

乳液和溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)评价方法

乳液和溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)评价方法嘿,咱今儿来聊聊乳液和溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)的评价方法,这可真是个有意思的事儿呢!你看啊,这乳液和溶液聚合型SBR 就像是两个不同性格的小伙伴。

乳液聚合型的呢,就好像是个活泼好动的孩子,有着自己独特的特点。

而溶液聚合型的呢,则像是个沉稳内敛的家伙。

那怎么来评价它们呢?咱先从一些基本的方面入手。

比如说外观,这就好比看一个人的第一印象,是不是干净整洁呀。

乳液聚合型 SBR要是看起来浑浊不清,那可不行,这就像一个人蓬头垢面的,能好吗?再看看溶液聚合型 SBR,要是有啥杂质在里面,那也得打个问号呀。

然后就是性能啦。

这性能就像是人的本事一样,可重要了呢!比如说拉伸强度,这就好比一个人能不能扛起重物。

乳液聚合型 SBR 如果拉伸强度不行,那在一些需要大力气的地方可就派不上用场啦。

溶液聚合型的也一样,要是一拉就断,那还怎么用呀?还有弹性,这就像人身体的柔韧性,乳液聚合型 SBR 要是弹性不好,那用起来就会觉得很生硬,就跟个机器人似的。

溶液聚合型的要是没了弹性,那也会让人觉得很别扭呀。

再说说加工性能。

这就像是做饭一样,得好处理才行。

乳液聚合型SBR 如果在加工过程中很难搞,一会儿这儿出问题,一会儿那儿不行,那可让人头疼死了。

溶液聚合型的要是也这么难伺候,那不是给自己找麻烦嘛。

还有啊,别忘了考虑它的稳定性。

这就像人性格是不是稳定一样。

乳液聚合型 SBR 要是今天一个样,明天又变了,那可咋整?溶液聚合型的要是也这么飘忽不定,那可真让人没辙。

咱还可以从应用场景来评价呀。

比如在轮胎制造中,乳液聚合型SBR 要是表现不佳,那轮胎的质量能好吗?在路上跑着跑着出问题了咋办?溶液聚合型的在其他领域要是也不给力,那不是耽误事儿嘛。

咱得认真对待乳液和溶液聚合型 SBR 的评价方法呀,这可关系到很多产品的质量和性能呢。

可不能马虎,就像你找朋友一样,得好好挑挑呀,不然以后出问题了咋办?你说是不是这个理儿?咱得让这些橡胶材料发挥出它们最大的作用,为我们的生活和工业生产带来便利和好处呀!总之,评价乳液和溶液聚合型SBR 可不是一件简单的事儿,得从多个方面仔细考量,这样才能选出最适合的那个呀!。

PHMS为反应性助稳定剂的苯乙烯细乳液聚合

PHMS为反应性助稳定剂的苯乙烯细乳液聚合
( )具 有有机 挥发性 ,会 对最 终产 品产 生不 良的影 响[ 。采用 反应 性助稳 定 剂 、预聚物 以及 改性 聚 HD 1 ]
合物为 助稳定 剂 的细乳液 聚合 是 当前细乳 液 聚合研究 的热点 之一[ 。含 氢 聚硅 氧 烷 ( HMS 2 ] P )具有 良好 的疏水防 潮性 、耐 高低 温性 、耐候性 等特性 ,而且其 分 子结 构 中有 活泼 的 S- 键 ,可 进行 硅氢 i H 加成等 多种反应 而得 到广泛 的研 究 和应用 [ 6 . 。本工作 将 P HMS作 为苯 乙烯 ( t S )细乳 液 聚合 的反应 性 助稳定剂 ,对 细乳液 聚合 产物 结构进 行 了表征 ,探讨 了 P HMS与 S 进行 硅氢 加 成反 应机 理 ,不同 t 体 系聚合 产物 中接枝共 聚物 的含 量及 接枝共 聚物 中 P HMS含量 ,以及 细 乳液 聚 合 反应 过 程稳 定性 和
25 8
样 品分 别采用 Ni lt e eAVA TAR 3 0型傅 里 叶变换红外 光谱 仪 ( T I ) 和 AVANC 1 核磁共 振 o 一6 F -R E 1型 1
波谱仪 进行表 征 。 接 枝量计算 : — m / ×1 0 ;m G 0 为环 己烷抽 提前质 量 ; 。 环 己烷抽 提后质 量 ; 为
聚 合反应稳 定性 用凝 聚率 表征 ,凝 聚率 越小 ,表示聚合 过程 越稳定 。聚合 反应完 成后 ,用 不锈钢 纱 布过 滤收集 聚合体 系 中的凝 聚物 ,洗 涤后烘 至恒重 。凝 聚物 占总单体 质量 的 百分率 即为凝 聚率 。 耐 电解 质稳定 性 的测定 :将 乳 液稀释 至 固含 量为 1 ,然后 与 等 体积 、不 同浓 度氯 化 钠 ( C ) Na 1
摘 要 ; 以 含 氢聚 硅 氧烷 ( HMS 为 反 应 性助 稳 定 剂 ,研 究 苯 乙烯 ( t 细 乳 液 聚 合 。 表 征 了细 乳 液 聚 P ) S)

四种聚合方法生产的聚苯乙烯的用途

四种聚合方法生产的聚苯乙烯的用途

四种聚合方法生产的聚苯乙烯的用途聚苯乙烯(简称PS)作为一种重要的合成树脂,被广泛应用于不同领域,如包装材料、建筑材料、电子产品等。

生产聚苯乙烯的四种主要聚合方法包括乳液聚合、苯乙烯乳液聚合、发泡聚合和离子聚合。

这些方法生产出的聚苯乙烯各自具有不同的特性,从而适用于各种不同的用途。

首先,乳液聚合是一种常见的聚苯乙烯生产方法,通过在水中乳化聚苯乙烯单体来实现。

乳液聚合生产的聚苯乙烯具有良好的透明度和光泽,可用于制备透明包装膜、塑料瓶等包装材料。

其优点在于成本较低、生产过程相对简单,适用于大规模生产。

其次,苯乙烯乳液聚合是在水相中将苯乙烯单体进行聚合反应,得到的聚苯乙烯具有较高的热稳定性和尺寸稳定性,适用于制备电子产品外壳、汽车零部件等需要抗热性能的材料。

这种类型的聚苯乙烯在工业生产中具有较好的应用前景。

第三,发泡聚合方法生产的聚苯乙烯常被应用于制备泡沫塑料制品,如泡沫箱、泡沫板等。

由于发泡聚苯乙烯具有轻质、隔热、吸震等特点,被广泛用于包装材料、建筑材料等领域。

其结构疏松,具有优秀的吸震性能,可以有效减少产品在运输过程中的损坏。

最后,离子聚合是一种通过阳离子或阴离子引发剂促进苯乙烯单体的聚合反应而得到的聚苯乙烯。

这种方法生产的聚苯乙烯具有分子链结构较为均匀,机械性能较好,可用于制备高强度的塑料制品,如工程塑料、汽车零部件等。

离子聚合方法生产的聚苯乙烯在高强度要求的领域具有广泛的应用空间。

综上所述,四种不同的聚合方法生产的聚苯乙烯各自具有独特的特性和优势,适用于不同领域的用途。

随着技术的不断进步和创新,聚苯乙烯的生产方法和应用领域将会不断拓展和完善,为各行各业提供更多更好的材料选择。

1。

苯乙烯的乳聚合

苯乙烯的乳聚合

高吸水树脂聚丙烯酸的制备一、实验目的:1.了解高吸水树脂的制备方法2.了解高吸水树脂的吸水原理及影响因素二、实验步骤:在100mL烧杯中加入5g丙烯酸,用10wt%氢氧化钠水溶液中和至不同中和度,之后加入0.05g~0.5g N,N-亚甲基双丙烯酰胺,0.05g~0.1g过硫酸铵,再补加适量水(水的总量不超过40g),搅拌溶解,用表面皿盖住烧杯,将烧杯放入70℃水溶中静置聚合,待反应物完全形成凝胶后(约2h)取出烧杯,将凝胶转移到搪瓷盘中,将凝胶切割成碎片或薄片,置于50℃烘箱中干燥至恒重,待用。

将制得并干燥的吸水树脂研磨,用60目铜网筛分,将筛分后的树脂取出约0.1~0.2g放入250mL烧杯中,加入去离子水浸泡,至吸水平衡,用自然过滤法测定其吸收倍率并分析结果。

再用同样的方法将树脂置于10wt%氯化钠水溶液中至吸水平衡,测定其吸水倍率。

吸水倍率Q(膨胀度)是指1g树脂所吸收的液体的量。

单位为g/g或倍。

Q=(M2-M1)/M1Q-吸水倍率,g/g或倍;M1-树脂(干态)质量,g;M2-树脂吸水饱和后的质量,g。

三、注意事项1.本实验为研究型实验,中和度、交联度和引发剂用量都为可选条件,同组的同学共享实验结果,并分析讨论不同配方对吸水倍率的影响因素。

2.在中和过程中,氢氧化钠水溶液应滴加到丙烯酸中,使其缓慢放热。

中和度用摩尔比计算。

3.在聚合过程中不可搅动溶液,聚合之后应用去离子水洗涤。

四、思考题:1.高吸水性树脂一般具备什么样的结构?2.高吸水性树脂的溶胀原理是什么?3.影响高吸水性树脂吸水倍率的因素有哪些?五、高吸水性树脂的应用简介:高吸水性树脂是20世纪60年代发展起来的新型功能性高分子材料,它能吸收相当于自身质量数百倍甚至上千倍的液体,同时具有较高的保液能力,特殊的结构设计还可以使树脂具有对外界刺激的应答性响应,因此其用途极为广泛。

目前的产品主要用于医药卫生、农林园艺、建筑材料、食品和人工智能材料等方面。

课程设计---丙烯酸酯—苯乙烯共聚物乳液生产工艺设计

课程设计---丙烯酸酯—苯乙烯共聚物乳液生产工艺设计

河南理工大学课程设计论文题目:丙烯酸酯—苯乙烯共聚物乳液生产工艺设计学院:专业:学号:姓名:目录一、概述………………………………………………………….- 1 -1.1 原料介绍 (1)二、生产方法的选择和流程设计 (2)2.1 工艺流程说明及操作步骤……………………….………..- 2 -2.2 丙烯酸酯—苯乙烯共聚物乳液生产流程框图………....- 2 -三、设备计算和选型…………………………………………….……- 3 -3.1 反应釜的结构和材质………………………………..……- 3-3.2 反应釜中物质的平均密度ρm的计算…………..…...….- 3 -3.3 反应釜的计算和选型…………………………………….….- 4 -四、环境保护与安全措施……………………………………..….…- 5 -4.1 环境保护 (5)4.2 安全措施 (5)五、心得体会 (6)六、参考文献: (7)一、概述苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液也称苯-丙乳液。

它由苯乙烯和丙烯酸酯类单体、引发剂、乳化剂等通过乳液聚合反应制得的共聚物乳液。

用它作建筑涂料的基料,配以各种助剂、颜料和填料就可制成各种色调鲜艳的乳胶涂料。

这类涂料具有突出的耐水、耐候、保光、保色性能,对墙面附着力强,干燥速度快,施工方法多样,可喷、可刷,也可辊涂,施工效率高,既可外用,也可内用;既可制成平光涂料,也可制成半光和有光涂料;既可制成高档涂料在现代化高层建筑中使用,又可制成低档品种在一般建筑中使用。

是当今国外发展最快的水性涂料,也是我国外墙涂料的主要品种。

建筑涂料的发展方向是无毒安全、节约资源、有利于环境保护的水性涂料和无公害低污染涂料。

不断提高水性涂料的质量,开发新的品种,是巩固和发展水性建筑涂料的重要环节之一。

苯丙乳液是胶体分散体系,具有明显的胶体化学性质,当苯丙乳液与水泥或其他颜料混合均匀后,苯丙乳粒子向浆体内分散,被吸附在其他颜料、水泥凝胶及未水化的水泥粒子的表面上。

苯乙烯的RAFT乳液聚合

苯乙烯的RAFT乳液聚合
cpa广告联盟 jsx

在模拟人体生理pH条件下,通过荧光和圆二色光谱研究了手性钌配合物Ru(bpy)2(pmopip)]2+ (1)、∧- [Ru(bpy)2(p-mopip)]2+ (∧-1)和△- Ru(bpy)2(p-mopip)]2+ (△-1) 与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用。荧光光谱表明钌配合物∧-1、1和△-1对BSA 的荧光猝灭机制为静态猝灭。∧-1、1和△-1与BSA的结合常数分别为6.72×103、 5.87×103、 3.74×103 L•mol−1,结合位点数均为1。圆二色谱结果表明随着配合物 浓度的增加,BSA的二级结构发生改变,由α-螺旋向β-折叠转化。本实验采用两步法 合成方法,以1-甲基咪唑、三乙胺、1,3-丙磺酸内酯为原料合成了磺酸基功能化酸性 离子液体,利用红外光谱对所合成的离子液体进行了表征,证明了其结构,并考察这 些离子液体在常见有机溶剂中的溶解性。实验结果表明,制备的磺酸基功能化酸性离 子液体与预期结构一致,且纯度较高,证明了该功能化离子液体的制备方法具有可靠 性,且制备的4种功能化离子液体均可以与极性大的溶剂混溶,而不溶于非极性或极 性小的溶剂。为了明确生淀粉糖链结构与糊化淀粉糖链纳米结构的差异;方法:作者 用发明的光学单分子图像技术对淀粉糖链的纳米结构进行了研究;结果:生淀粉是由 葡萄糖以α糖苷键连接糖链以α萄糖螺旋结构而不断缠结的纳米结构,糊化淀粉局部糖 链变成了直链结构,而整个生物大分子变成无规则的直链缠绕结构;结论:非线性光 学单分子图像技术是研究生物大分子纳米结构的的非常有效工具 从分子水平上了解煤 结构对煤的洁净高效率用非常重要。在温和条件下用溶剂对煤进行萃取是探究煤炭结 构的一个成熟且重要的方法。因为温和条件下的萃取物能够更加真实的反应煤炭结构。 本研究在常温下使用石油醚和二硫化碳对煤炭进行分级萃取,通过比较石油醚和二硫 化碳萃取物的GC/MS总离子流色谱图,可以发现两种溶剂对煤的萃取物不同,而且萃 取范围也不同。进而对煤炭的结构探索,以及今后萃取工作的进行起到较大的指导性 作用。

RAFT乳液聚合制备聚(苯乙烯—丙烯腈)嵌段共聚物及其共混物性能

RAFT乳液聚合制备聚(苯乙烯—丙烯腈)嵌段共聚物及其共混物性能

RAFT乳液聚合制备聚(苯乙烯—丙烯腈)嵌段共聚物及其共混物性能苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(ABS)树脂作为五大通用塑料之一,兼有聚丁二烯的韧性和抗冲击性,聚丙烯腈的耐热性和化学稳定性以及聚苯乙烯的刚性、光泽性和加工性,得到广泛应用。

在此基础上发展起来的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)树脂,进一步改善了ABS树脂的热氧化稳定性、光氧化稳定性和耐化学性,也逐渐成为一种重要的塑料材料。

ABS和ASA的制备过程相似,但由于采用的是传统自由基聚合方法,橡胶相为接枝共聚或轻度交联结构,无法精确调控聚合物的分子链结构。

本文采用新近发展的RAFT乳液聚合的方法,以双亲性聚丙烯酸-b-聚苯乙烯大分子RAFT试剂(AA-b-S-RAFT)作为乳化剂和调控剂,制备基于嵌段共聚物的ABS和ASA韧性塑料(嵌段型ABS和ASA韧性塑料)。

系统研究苯乙烯(S)及苯乙烯/丙烯腈(AN)的RAFT乳液(共)聚合过程、嵌段型ABS和ASA韧性塑料的制备技术,探讨了聚合物分子链结构对材料相形态和机械性能的影响。

具体的研究内容和结果如下:1)研究AA-b-S-RAFT的结构对苯乙烯乳液聚合的影响,结果发现乳胶粒径和乳胶粒数受丙烯酸链段长度的影响较大而阻聚期则受苯乙烯链段的长度影响较大。

调节AA-b-S-RAFT的结构使其亲水亲油平衡值(HLB)为13-20时,聚合过程的可控性较好,聚合物分子量符合理论设计值,分子量分布较窄,且乳液稳定性好。

AA-b-S-RAFT的HLB值过低,则乳液稳定性变差且最终产物的PDI较高;AA-b-S-RAFT的HLB值过高,则大分子RAFT试剂受引发剂过硫酸钾(KPS)的氧化作用影响较大,聚合物分子量明显高于理论设计值且产物的PDI较高。

将引发剂KPS替换为偶氮二异氰基戊酸(V501),聚合物分子量与理论设计值相符很好但PDI较高(>1.4)。

在理论设计分子量一致的情况下,通过改变AA-b-S-RAFT的结构,乳胶粒径可在80 nm-172 nm间调控。

RAFT乳液聚合机理及聚(苯乙烯-b-丙烯酸丁酯-b-苯乙烯)的制备的开题报告

RAFT乳液聚合机理及聚(苯乙烯-b-丙烯酸丁酯-b-苯乙烯)的制备的开题报告

RAFT乳液聚合机理及聚(苯乙烯-b-丙烯酸丁酯-b-苯乙烯)的制备的开题报告开题报告:一、研究背景及意义RAFT (Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer)是一种控制/调节自由基聚合的方法,具有分子量可控性和高活性的优点,广泛应用于聚合物的合成。

RAFT乳液聚合作为一种新型的聚合方法,具有许多优点,例如高效、环保、易于操作和可控制分子量和聚合度等。

RAFt乳液聚合广泛应用于制备纳米粒子、功能性涂料、生物医学用材料。

聚(苯乙烯-b-丙烯酸丁酯-b-苯乙烯) (PS-b-PBA-b-PS)在材料学、生物医学、反应性胶体和纳米技术等领域具有广泛的应用。

然而,传统制备方法要求长时间高压下反应,且易产生副反应和环境污染,制备成本高。

因此,开发低成本、高效的制备方法具有重要意义。

二、研究内容及方法本研究将采用RAFT乳液聚合方法,结合控制自由基聚合和嵌段共聚合原理,制备聚(苯乙烯-b-丙烯酸丁酯-b-苯乙烯)。

具体实验步骤为:首先,合成RAFT剂和两端具有活性基团的苯乙烯和丙烯酸丁酯单体。

其次,将试剂加入乳液中,通过自由基诱导引发剂引发嵌段共聚合反应,制备聚(苯乙烯-b-丙烯酸丁酯-b-苯乙烯)高分子物质。

最后,采用动态光散射仪、红外光谱仪、核磁共振仪等测试手段对聚合物的结构和性能进行表征和分析。

三、预期成果及意义本研究的预期成果为成功制备出具有分子量可控和高分子分散性的聚(苯乙烯-b-丙烯酸丁酯-b-苯乙烯)高分子物质,并深入研究其聚合机理和性能表征。

与传统制备方法相比,本方法具有低成本、高效率、高度控制等优点,可以有效地解决聚合物制备成本高、反应时间长、产物纯度低等问题,具有实际应用价值和重要社会意义。

  1. 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. 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. 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)。

苯乙烯乳液聚合
一、实验目的
1. 通过实验对比不同量乳化剂对聚合反应速度和产物的相对分
子质量的影响,从而了解乳液聚合的特点,了解乳液聚合中各组分的作用,尤其是乳化剂的作用。

2. 掌握制备聚苯乙烯胶乳的方法,以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。

二、实验原理
1、原理
乳液聚合技术的开发起始于本世纪早期,于20 年代末期就已有和目前生产配方类似的乳液聚合过程的专利出现。

30 年代初,乳液聚合方法已见于工业生产。

第二次世界大战期间,由于各参战国对合成橡胶需求量剧增,激发了人们对乳液聚合理论与技术的研究和开发,取得了较大进展。

现在,乳液聚合过程对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性,在许多聚合物如合成橡胶、合成树脂涂料、粘合剂、絮凝剂、抗冲击共聚物等的生产中,乳液聚合己成为主要的方法之一,每年世界上通过乳液聚合方法生产的聚合物数以千万吨计。

生产聚
合物的实施方法有四种,本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。

所谓本体聚合是单体本身或单体再加入少量引发剂(或催化科)的聚合;溶液聚合是在单体和引发剂溶于某种溶剂所构成的溶液中所进行的聚合,悬浮聚合是在悬浮于水中的单体珠滴中的聚合,体系主要由单体、水、溶于单体的引发剂及分散介质四种基本组分组成;乳液聚
合则是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合,体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成。

首先在乳液聚台体系中.乳化剂以四种形式存在:以单分子的形式存在于水中.形成真溶液;以胶束的形式存在于溶液中;被吸附在单体球滴表面上,使单体珠滴稳定地悬浮在介质中;吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。

其次,乳胶粒主要是由胶束形成的,叫作乳胶粒形成的胶束机理。

乳液聚合的聚合反应实际上发生在乳胶粒中。

因为在乳胶粒表面上吸附了一层乳化剂分子,使其表面带上某种电荷,静电斥力使乳胶粒不能发生相互碰撞而聚并到一起.这样就形成了一个稳定的体系。

无数个彼此孤立的乳胶粒稳定地分散在介质中,在每个乳胶粒中都进行着聚合反应,都相当于一个进行间断引发本体聚合的小反应器。

而单体珠滴仅仅作为贮存单体的仓库,单体源源不断地由单体珠滴通过水相扩散到乳胶粒中,以补充聚合反应对单体的消耗。

根据这一机理故又有人提出:乳液聚合是指在水乳液中按照胶柬机理形成彼此孤立的乳胶粒中,进行烯类单体自由基加成聚合来生产高聚物的一种技术而言。

2、乳液聚合的特点
在自由基聚合反应的四种实施方法中,乳液聚合和本体聚合、溶液聚合及悬浮聚合相比有其可贵的、独特的优点。

烯类单体聚合反应放热量很大,其聚合热约为60 一100KJ/mol。

在聚合物生产过程中,反应热的排除是一个关键性的问题。

它不仅关系到操作控制的稳定性和能否安全生产,而且严重地影响着产品的质量。

对本体聚合和溶液
聚合来说,反应后期粘度急剧增大,可达几十甚至几百Pa·s。

这样一来,散热问题就成了难以克服的困难,即使采用高效的换热装置及高效搅拌器,也很难将所产生的反应热及时排除。

散热不良必然会造成局部过热、使分子量分布变宽,还会引起支化和交联,使产品质量变坏,严重时会引起暴聚、使产品报废,甚至发生事故。

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。

它不同于溶液聚合,又不同于悬浮聚合,它是在乳液的胶束中进行的聚合反应,产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。

乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂,还有调节剂、pH 缓冲剂及电解质等其他辅助试剂。

在乳液聚合中,单体用量、引发剂用量、水的用量和反应温度一定时,仅改变乳化剂的用量,则形成胶束的数目要改变,最终形成的单体聚合物颗粒的数目也要改变。

乳化剂用量多时,最终形成的单体-聚合物颗粒的数目也多,那么,它的聚合反应的速度及聚合物相对分子质量也就大。

本实验的目的就是通过改变乳化剂的用量,在一定的聚合时间内,测量它的转化率及聚合物的相对分子质量。

通过这些数据,讨论乳化剂用量对聚合反应速度及相对分子质量的影响。

三、实验仪器及试剂
三口瓶,回流冷凝管,电动搅拌器,恒温水浴,温度计,量筒,移液管,烧杯,布氏漏斗,抽滤瓶,水泵
苯乙烯,过硫酸钾,十二烷基磺酸钠,乙醇,蒸馏水
四、实验步骤
1、本实验分两组进行,第一组乳化剂用量为0.3000 g;第二组乳化剂用量为0.6000 g。

乳化剂选用十二烷基磺酸钠。

2、引发剂的配制:每两组共称取K2S2O80.3000~0.3500 g,放于干净的50 mL 烧杯中,用10ml 蒸馏水配成溶液。

3、在装有温度计、搅拌器、水冷凝管的150 mL 三颈瓶中加入50 mL 去离子水(或蒸馏水)、乳化剂。

开始搅拌并水浴加热,当乳化剂溶解后,瓶内温度达80 ℃左右时,用移液管准确加入10 mL K2S2O8 溶液及10 mL 苯乙烯单体,迅速升温至88 ~90 ℃,并维持此温度1.5 h,而后停止反应。

4、将乳液倒入150 mL 烧杯中,加NaCl,迅速搅拌使乳液凝聚。

用布氏漏斗吸滤最后把产物抽干,放于50~60 ℃烘箱中干燥,称重、计算转化率并测定相对分子质量。

五、实验讨论
1.现象:乳化剂与水混合后有少量气泡出现,呈白色,完全溶解后变无色。

加入单体后气泡明显增多,再加引发剂时,溶液变为乳白色浑浊液,随时间加长,乳白色加深,最后,乳白色溶液中略显蓝色。

2.分析:乳化剂与水一起搅拌出现气泡,是因为搅拌带动了空气进入乳液,加入单体气泡明显加多,可能是因为乳化剂与单体结合形成了悬浮的乳液,这样在搅拌下,带入空气量就会大大增加。

加入引发剂后引发反应,单体开始聚合,逐渐生成聚合物,到出现些微蓝色,
说明反应接近完成,可终止反应。

取出乳液用食盐水凝聚即可。

反应中应注意控制搅拌速度,不宜过快,也不要太慢,匀速搅拌,这样有利于控制聚合物的相对分子量。

引发剂要分散好,使单体充分溶解在胶束中,由于胶束非常小,且数量多,与引发剂接触的概率大。

当一个引发剂进入胶束后,形成自由基引发反应,当再进入一个引发剂自由基终止。

胶束中只有一个引发剂。

本实验制得的产品纯度低,可直接用于做一些乳化剂产品。

升高一定温度,引发速率会提高,分子量也会有所提高,但要控制好,不宜太高。

六、思考题
1. 根据乳液聚合机理和动力学解释乳液聚合反应速度快和相对分子质量高的特点。

答:乳液聚合中,聚合物的相对分子质量可以很高,但体系的粘度却可以很低,因为聚合前体系中存在三相:水相、胶束相和油相,乳液聚合的全过程, 可以划分为增速期、恒速期和降速期。

以水为媒介有利于传热、搅拌和管路输送,便于连续操作。

聚合速率大,聚合物相对分子质量高,利用氧化-还原引发剂可以在较低的温度下进行聚合。

直接利用乳液的场合如乳胶粘合剂、乳液泡沫橡胶和糊用树脂更宜采用乳液聚合。

乳液聚合的场所在增溶单体的胶束中,而增溶单体的胶束的体积很小,往往在同一时刻只能容纳一个自由基,所以乳液聚合中的终止方式一般认为是一个长链自由基与一个短链自由基(或单体自由基)的双基终止,可以看作是单基终止,因而不存在自动加速现象,不存在链转移反应。

而增加乳胶粒的数目可以同时增加聚合
速率和聚合物的相对分子质量。

2. 为了做好条件对比实验,在实验中应特别注意那些问题?
答:①乳化剂应在水中充分溶解后再加入。

②单体要缓慢加入三颈瓶中并不断搅拌。

③对照组要选适当,要有可比项,注意控制对比条件。

3. 根据实验结果,讨论乳化剂在乳液聚合中的作用。

答:乳液聚合中常用的乳化剂属于阴离子型,有亲水基团和疏水基团构成,作用为使单体乳化成小液滴(1~10微米),其机理为溶于水--油体系,使溶液的表面张力降低,以促使单体溶解乳化成小液滴,从而很好的散热,有利于聚合反应的进行。

4. 试对比本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合的特点。

答:①本体聚合:产品纯净,电性能好,可直接进行浇铸成型;生产设备利用率高,操作简单,不需要复杂的分离、提纯操作;生产工艺简单,流程短,使用生产设备少,投资较少;反应器有效反应容积大,生产能力大,易于连续化,生产成本低;热效应相对较大,自动加速效应造成产品有气泡,变色,严重时则温度失控,引起爆聚,使产品达标难度加大.由于体系粘度随聚合不断增加,混合和传热困难②悬浮聚合:(1)聚合热易扩散,聚合反应温度易控制,聚合产物分子量分布窄;(2)聚合产物为固体珠状颗粒,易分离,干燥③溶液聚合:聚合体系的粘度比本体聚合低,混合和散热比较容易,生产操作和温度都易于控制,还可利用溶剂的蒸发以排除聚合热。

若为自由基聚合,单体浓度低时可不出现自动
加速效应,从而避免爆聚并使聚合反应器设计简化。

缺点是对于自由基聚合往往收率较低,聚合度也比其他方法小,使用和回收大量昂贵、可燃、甚至有毒的溶剂,不仅增加生产成本和设备投资、降低设备生产能力,还会造成环境污染。

如要制得固体聚合物,还要配置分离设备,增加洗涤、溶剂回收和精制等工序。

所以在工业上只有采用其他聚合方法有困难或直接使用聚合物溶液时,才采用溶液聚合。

④乳液聚合:(1)聚合热易扩散,聚合反应温度易控制; (2)聚合体系即使在反应后期粘度也很低,因而也适于制备高粘性的聚合物; (3)能获得高分子量的聚合产物; (4)可直接以乳液形式使用。

(5)但需破乳,工艺较难控制。

各种聚合各有特点,根据试验产品需求可采取不同方法。

相关文档
最新文档