实验02 苯乙烯的悬浮聚合
高分子化学实验 苯乙烯的悬浮聚合
实验名称苯乙烯的悬浮聚合2013级高分子2班覃秋桦 1314171027林夏洁 1314171014一、实验目的1. 了解悬浮聚合的反应原理及配方中各组分的作用。
2. 了解珠状聚合实验操作及聚合工艺的特点。
3. 通过实验，了解苯乙烯单体在聚合反应上的特性。
二、实验原理悬浮聚合是指在较强的机械搅拌下，借悬浮剂的作用，将溶有引发剂的单体分散在另一与单体不溶的介质中(一般为水)所进行的聚合。
根据聚合物在单体中溶解与否，可得透明状聚合物或不透明不规整的颗粒状聚合物。
像苯乙烯、甲基丙烯酸酯，其悬浮聚合物多是透明珠状物，故又称珠状聚合；而聚氯乙烯因不溶于其单体中，故为不透明、不规整的乳白色小颗粒(称为颗粒状聚合)。
悬浮聚合实质上是单体小液滴内的本体聚合，在每一个单体小液滴内单体的聚合过程与本体聚合是相类似的，但由于单体在体系中被分散成细小的液滴，因此，悬浮聚合又具有它自己的特点。
由于单体以小液滴形式分散在水中，散热表面积大，水的比热大，因而解决了散热问题，保证了反应温度的均一性，有利于反应的控制。
悬浮聚合的另一优点是由于采用悬浮稳定剂，所以最后得到易分离、易清洗、纯度高的颗粒状聚合产物，便于直接成型加工。
可作为悬浮剂的有两类物质:一类是可以溶于水的高分子化合物，如聚乙烯醇、明胶、聚甲基丙烯酸钠等。
另一类是不溶于水的无机盐粉末，如硅藻土、钙镁的碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐等。
悬浮剂的性能和用量对聚合物颗粒大小和分布有很大影响。
一般来讲，悬浮剂用量越大，所得聚合物颗粒越细，如果悬浮剂为水溶性高分子化合物，悬浮剂相对分子质量越小，所得的树脂颗粒就越大，因此悬浮剂相对分子质量的不均一会造成树脂颗粒分布变宽。
如果是固体悬浮剂，用量一定时，悬浮剂粒度越细，所得树脂的粒度也越小，因此，悬浮剂粒度的不均匀也会导致树脂颗粒大小的不均匀。
为了得到颗粒度合格的珠状聚合物，除加入悬浮剂外，严格控制搅拌速度是一个相当关键的问题。
随着聚合转化率的增加，小液滴变得很粘，如果搅拌速度太慢，则珠状不规则，且颗粒易发生粘结现象。
苯乙烯悬浮聚合实验条件优化探讨
苯乙烯悬浮聚合实验条件优化探讨摘要：通过悬浮聚合法制取了聚苯乙烯(Ps)。
主要探讨了引发剂用量、搅拌速度、温度、分散剂用量对苯乙烯悬浮聚合的影响。
结果表明：在苯乙烯用量为20ml，引发剂过氧化二苯甲酰（BPO）用量为0.7g，搅拌速度控制在300r/min，温度控制在70-90℃，反应时间4h左右，油水比为1:5的实验条件下，以聚乙烯醇为有机分散剂，滑石粉为无机分散剂时，所得的聚苯乙烯颗粒尺寸适中、透明度良好，产率85%以上。
关键词：苯乙烯；悬浮聚合；聚苯乙烯Abstract：Took the polystyrene by suspension polymerization method（ps）.Mainly discusses the initiator dosage, stirring speed, temperature and dosageof dispersants on the suspension polymerization of styrene.Results show that the dosage of styrene to 20 ml, th-e initiator 2 benzoyl peroxide (BPO) dosage is 0.7 g, stirring speed control in 300 r/min, the temperature control in 70-90 ℃, the reaction time of 4 h, oil-water ratio of 1:5 experi-mental conditions, with polyvinyl alcohol as organic dispersant, inorganic dispersants for t-alcum powder, the polystyrene particle size is moderate, good transparency, the yield over 85%.Key words：Styrene; Suspension polymerization; polystyrene0 前言聚苯乙烯(Polystyrene，简称PS)合成的塑料目前已经走进家家户户，早已成为世界的五大塑料之一。
苯乙烯的悬浮聚合实验报告
苯乙烯的悬浮聚合实验报告一、实验目的1、了解悬浮聚合的基本原理和特点。
2、掌握苯乙烯悬浮聚合的实验操作方法。
3、学会通过实验观察和分析，探讨影响聚合反应的因素。
二、实验原理悬浮聚合是将单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合反应。
在悬浮聚合中，单体不溶于水，借助搅拌的作用，在分散剂的存在下，分散成小液滴，并在油溶性引发剂的作用下进行聚合反应。
反应结束后，经过分离、干燥等处理，得到粉状或粒状的聚合物产品。
苯乙烯在过氧化二苯甲酰（BPO）引发剂的作用下，发生自由基聚合反应。
反应式如下：｀｀｀nCH2=CH(C6H5) → CH2-CH(C6H5)n｀｀｀三、实验药品与仪器1、实验药品苯乙烯：化学纯过氧化二苯甲酰（BPO）：分析纯聚乙烯醇（PVA）：化学纯去离子水2、实验仪器电动搅拌器恒温水浴锅三口烧瓶回流冷凝管温度计布氏漏斗抽滤瓶表面皿四、实验步骤1、安装实验装置在三口烧瓶上分别安装电动搅拌器、回流冷凝管和温度计。
2、配制水相在烧杯中加入 100ml 去离子水和 05g 聚乙烯醇（PVA），加热搅拌使其完全溶解，冷却至室温备用。
3、配制油相在小烧杯中称取 20g 苯乙烯和 02g BPO，搅拌均匀。
4、聚合反应将配制好的水相加入三口烧瓶中，开动搅拌器，转速控制在 200-300r/min。
然后将油相用滴管逐滴加入三口烧瓶中，形成小液滴。
调节搅拌速度，使液滴分散均匀。
将三口烧瓶放入恒温水浴锅中，升温至80-85℃，反应 2-3 小时。
5、产物处理反应结束后，将产物冷却至室温，用布氏漏斗过滤，并用去离子水洗涤产物多次，以除去未反应的单体和分散剂。
将过滤得到的产物放在表面皿中，放入烘箱中，在 50℃下干燥至恒重。
五、实验现象及分析在实验过程中，观察到以下现象：1、油相滴入水相后，形成了乳白色的悬浮液，液滴大小较为均匀。
这是由于搅拌作用和分散剂的存在，使苯乙烯单体能够较好地分散在水相中。
2、随着反应的进行，悬浮液的颜色逐渐变深，由乳白色变为浅黄色。
高分子实验——苯乙烯的悬浮聚合
高分子实验苯乙烯的悬浮聚合班级：姓名：学号：指导老师：日期：年月日实验目的熟悉苯乙烯悬浮聚合的原理和方法。
实验原理不溶于水的单体以小液滴状态悬浮在水中进行的聚合反应叫悬浮聚合，又叫珠状聚合。
体系主要由四个组分组成：单体、引发剂、水和分散剂。
一般控制油水比即油：水=1:1-1:3。
实验室中可更大一些。
单体液层在搅拌的剪切力作用下分散成微小液滴，粒径的大小主要由搅拌的速度决定，悬浮聚合物一般粒径在0.01-5mm之间，常取0.05-2mm.由于油水两相同的表面张力可使液滴粘结，必须加入分散剂降低表面张力，保护液滴，使形成的小珠有一定的稳定性。
分散剂可用聚乙烯醇（PVA）、明胶等高分子或不溶于水的无机盐如CaCO3、BaSO4等，用量约为单体量的0.1%左右。
对孤立的小珠本身而言，实际上仍系本体聚合，所以符合本体聚合的一般规律。
悬浮聚合法温度容易控制，兼取本体聚合和溶液聚合之长，后处理简单，生产成本低，产品可直接加工，但产品纯度不如本体法高，残留的分散剂影响透明度及介电性能。
反应简式如下：试剂和仪器苯乙烯（精制）、过氧化苯甲酰BPO(重结晶)、聚乙烯醇水溶液（3%）、蒸馏水、电动搅拌器、2.50ml三颈瓶、回流冷凝管、温度计、量筒、烧杯。
实验步骤在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的250ml三颈瓶中，加入7.5-8.5ml 3%的PVA水溶液及120ml蒸馏水，搅拌均匀后，再加入预先溶有0.1-0.13g BPO的15g苯乙烯溶液，调整适当搅拌速度，使液滴在水中分散成所要求的粒径，快速升温到85℃(可用便于观察的大烧杯作水溶)，恒温反应2.5小时左右，待粒珠稍有强度时，升温到90-95℃，熟化0.5-1小时。
反应结束后，倾出上层液体，用热水洗涤三次，再用冷水洗涤三次，然后抽滤，60℃下烘干，称重并观察珠粒是否透明和均匀。
实验数据称量的BPO的质量：0.130g。
最终烘干后得到的聚苯乙烯的质量：14.35g实验结果产率：14.35/15*100%=95.67%实验感想略。
苯乙烯悬浮聚合实验报告
苯乙烯悬浮聚合实验报告实验目的：本实验旨在通过苯乙烯悬浮聚合实验，探究聚合反应的过程和原理，并观察聚合物的形成情况。
实验原理：苯乙烯是一种单体，通过悬浮聚合反应可以将其聚合成聚苯乙烯。
悬浮聚合是指将单体悬浮在溶剂中，通过引发剂的作用，使单体逐渐聚合成高分子聚合物的过程。
在实验中，通常使用过硫酸铵作为引发剂，将其加入苯乙烯和溶剂的混合物中，通过加热反应使聚合反应进行。
实验步骤：1. 准备实验所需的苯乙烯、过硫酸铵、溶剂等材料，并将苯乙烯和溶剂按照一定比例混合均匀。
2. 将混合物倒入反应器中，并加入适量的过硫酸铵作为引发剂。
3. 将反应器密封，并加热至一定温度，使聚合反应开始进行。
4. 观察反应过程中的变化，包括颜色的变化、溶液的浑浊度等。
5. 当反应一定时间后，停止加热，待反应液冷却后，得到聚苯乙烯。
实验结果：在实验过程中，我们观察到苯乙烯和溶剂混合物在加热后逐渐变得浑浊，颜色也由无色逐渐变为黄色。
这是因为苯乙烯发生了聚合反应，形成了聚苯乙烯颗粒。
在实验结束后，我们得到了一定量的聚苯乙烯产物。
实验讨论：通过本实验，我们可以看到悬浮聚合反应是一种常见的聚合方法。
在实验中，过硫酸铵作为引发剂起到了催化聚合反应的作用。
聚合反应的进行需要一定的温度和时间，过高或过低的温度都会影响聚合反应的效果。
此外，溶剂的选择也对聚合反应有一定的影响，合适的溶剂可以提供良好的反应环境。
聚苯乙烯是一种常见的高分子材料，具有良好的物理性质和化学稳定性。
它可以用于制作塑料制品、电子产品外壳等。
通过悬浮聚合反应，可以控制聚苯乙烯的分子量和粒径，从而调节其性能。
因此，悬浮聚合反应在工业生产中具有重要的应用价值。
实验总结：通过苯乙烯悬浮聚合实验，我们了解了聚合反应的过程和原理，并观察到了聚苯乙烯的形成情况。
实验结果表明，悬浮聚合反应是一种有效的聚合方法，可以用于制备高分子材料。
在实际应用中，我们可以根据需要调节反应条件和材料配比，以获得所需的聚合物性能。
实验_苯乙烯悬浮聚合
实验二:苯乙烯的悬浮聚合一、实验目的1．通过对苯乙烯单体的悬浮聚合实验，了解自由基悬浮聚合的方法和配方中各组分的作用；2．学习悬浮聚合的操作方法；3．通过对聚合物颗粒均匀性和大小的控制，了解分散剂、升温速度、搅拌形式与搅拌速度对悬浮聚合的重要性。
二、实验原理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。
悬浮聚合得到珠状的聚合物颗粒，常常作为离子交换树脂和高分子试剂、高分子催化剂的载体。
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发粘聚合物亦可使液滴相粘结。
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。
悬浮聚合主要组分有四种：单体，分散介质（水），悬浮剂，引发剂。
1．单体:单体不溶于水，如：苯乙烯（styrene），醋酸乙烯酯（vinyl acetate），甲基丙烯酸酯（methyl methacrylate ）等。
苯乙烯的悬浮聚合实验报告
苯乙烯的悬浮聚合实验报告实验目的：本实验旨在通过苯乙烯的悬浮聚合实验，掌握聚合反应的基本原理和技术操作，加深对聚合反应过程的理解，培养实验操作能力和科学研究素养。
实验原理：苯乙烯是一种重要的合成树脂原料，其聚合反应是通过引发剂在水相中引发的。
在实验中，首先将苯乙烯、引发剂和乳化剂悬浮在水相中，然后通过搅拌和控制温度，使苯乙烯发生聚合反应，最终得到聚苯乙烯颗粒。
实验步骤：1. 准备实验仪器和试剂，称取苯乙烯、引发剂、乳化剂等试剂，准备水相和油相。
2. 悬浮聚合反应，将苯乙烯、引发剂和乳化剂悬浮在水相中，通过搅拌和控制温度进行聚合反应。
3. 分离和干燥，将反应后的聚合物颗粒进行分离和干燥处理，得到最终产品。
实验结果：通过实验操作，成功得到了白色的聚苯乙烯颗粒，颗粒大小均匀，表面光滑。
经过称量和计算，得到了聚苯乙烯的收率和平均颗粒大小。
实验讨论：在实验中，我们注意到了一些问题，比如聚合反应过程中温度的控制、搅拌速度的影响等。
这些问题对于聚合反应的控制和产品质量具有重要意义。
同时，我们也对实验结果进行了分析和讨论，探讨了聚合反应的影响因素和优化方法。
实验结论：通过本次实验，我们成功地进行了苯乙烯的悬浮聚合实验，得到了聚苯乙烯颗粒，并对实验结果进行了分析和讨论。
这次实验不仅增加了我们对聚合反应的理解，也提高了我们的实验操作能力和科学研究素养。
实验总结：本次实验使我们对聚合反应有了更深入的了解，也为今后的科学研究和工程实践打下了良好的基础。
同时，我们也意识到了实验中存在的问题和改进的空间，为今后的实验工作提供了有益的参考。
通过本次实验，我们深刻认识到了聚合反应的重要性和复杂性，也明白了科学研究需要不断的实践和探索。
希望通过今后的努力，能够取得更多的实验成果，为科学研究和工程技术的发展做出更大的贡献。
实验三-苯乙烯悬浮聚合
实验三-苯乙烯悬浮聚合苯乙烯悬浮聚合（ Suspension Polymerization of Styrene）是一种合成聚合树脂的重要工艺，是常规聚合中最受欢迎和最常用的方法之一。
它在聚合树脂领域应用最广泛，以及因其优良的性能而成为首选聚合树脂工艺。
苯乙烯悬浮聚合是采用苯乙烯（Styrene）作为原料，利用离子活性助剂（Ionic Activator）制备发泡聚合物的工艺方法。
其特点是反应操作简便，可以控制发泡粒大小，外观稳定，强度高等。
苯乙烯悬浮聚合的原理是当苯乙烯溶剂，离子活性助剂之间进行反应时，悬浮在溶液中的苯乙烯分子粒子会发生聚合，但苯乙烯分子粒子之间会形成一种微小的共价键特征。
由于空气中的水分，物质在空气中开始分解，这也会使得苯乙烯分子热量受到影响，从而引起化学反应。
在高温的状态下，这种化学反应可以形成新的复合物，改变原有的分子结构，从而实现聚合树脂的生成。
苯乙烯悬浮聚合的反应体系具有苯乙烯（Styrene）、双醚化合物（PEG）和载体溶剂三大组成部分。
其中苯乙烯通常用于聚合树脂的合成，双醚化合物用于离子活性助剂，而载体溶剂则可以稀释原料，以降低结晶度。
苯乙烯悬浮聚合的反应温度一般介于60℃~90℃，反应时间从几小时到几十小时不等，反应的产物是一种发泡的聚苯乙烯（ Foam Polystyrene）。
苯乙烯悬浮聚合在实际应用中有着广泛的用途，像高分子材料、防火材料、保温防火等都用到了聚合树脂。
作为高分子材料，苯乙烯悬浮聚合可以制备出一种韧性强、轻质廉价的产品，具有优越的物理性能，可用于制造模型、模具、复合材料和多种新材料。
作为保温防火，它可以制备出具有良好的隔热和绝热性能、透水、无污染等特性的低密度结构聚合物，为建筑气候调节提供了优良的材料。
苯乙烯悬浮聚合是一种具有多功能性的工艺，在合成高分子材料和保温防火等以外，还可以用于电子功能材料、智能包装材料、生物材料等方面。
只需要结合合理的配方和适当的参数就可以制备出满足用户要求的聚合树脂。
苯乙烯的悬浮聚合
苯乙烯的悬浮聚合一、实验目的1.学习悬浮聚合的原理。
2.掌握悬浮聚合的操作方法。
3.了解各种操作条件对合成树脂粒径的影响。
二、实验原理悬浮聚合通常是依靠激烈的机械搅拌使含有引发剂的单体分散成直径为0.01~5mm的单体液滴而悬浮于水中。
这样，每一个小滴都是一个微型聚合场所，因小滴的粒径甚小而且水的粘度低，所以传热效果好，整个聚合体系的温度比较容易控制。
因为悬浮体系在热力学上不稳定，故需搅拌和加入悬浮稳定剂以维持稳定。
悬浮聚合的配方一般至少有四个组分，即单体、引发剂、水和悬浮稳定剂。
悬浮就和中单体不能溶于水，否则就不能使单体分散成小珠滴。
不溶于水的单体，如苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯等。
引发剂（溶于单体），如过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、十二烷基过氧化物等。
悬浮稳定剂有三种：（1）水溶性高分子化合物，如明胶、琼脂、果胶、藻朊酸盐、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酸盐（或聚甲基丙烯酸盐）、聚乙烯基吡咯烷酮、聚甲基丙烯酰胺等。
（2）非水溶性矿物质，如矾土、硅胶、磷酸钙、硫酸钡、碳酸镁等。
（3）可溶性电解质，如氯化钠、氯化钾、硫酸钠、焦磷酸钠等。
悬浮稳定剂的作用在于调节聚合物的表面张力、比重、粘度，避免单体液滴在水相中粘结。
例如：添加食盐等电解质当做辅助稳定剂，可用来降低单体与水的相容性、调节水相的比重、表面张力及粘度。
影响粒径的主要因素有下列几点：（1）搅拌速度越快，液滴越小。
（2）单体与水的比例越大，粒径越大。
通常为1:2左右（实验室中水用量可大一些）。
（3）悬浮稳定剂的种类及添加量。
（4）搅拌叶片的宽度及位置。
悬浮聚合具有下列特征：①单体不溶于水。
②可得圆柱状粒子，机械强度大。
③聚合热易扩散到水中。
④加入分散剂，时颗粒不能聚集在一起。
⑤没有副产品。
⑥无公害（不用有机溶剂）。
其缺点为①单位反应器的产量少。
②因聚合珠粒上必附有残余的悬浮稳定剂，其纯度不如本体聚合产品。
③无法进行连续式聚合。
三、仪器及药品三口烧瓶、温度计、搅拌器、水浴锅、铁架台、冷凝管、量筒、烧杯、抽滤装置苯乙烯、聚乙烯醇、去离子水、四、实验步骤1．取16ml苯乙烯，0.3g BPO 于三口烧瓶溶解。
【精品】苯乙烯自由基悬浮聚合
【精品】苯乙烯自由基悬浮聚合引言苯乙烯是一种广泛应用的塑料原料，它主要用于制造日常用品，例如衣服、鞋子、玩具和电器等等。
苯乙烯可以通过各种方法制备，而自由基悬浮聚合是其中最常用的方法之一。
在自由基悬浮聚合中，单体苯乙烯溶于水中，然后通过添加引发剂，在空气的存在下被引发聚合。
该过程中，单体将自由基吸收并加入聚合物链上，不断延长聚合物链的长度，从而形成微小的聚合物粒子。
本文将详细介绍苯乙烯自由基悬浮聚合的原理、机理、影响因素和应用等方面。
原理自由基悬浮聚合是通过引发剂引发单体聚合而形成聚合物粒子的过程。
引发剂通过释放自由基，将差别较大的单体物质化合成具有相似性能的聚合物粒子。
苯乙烯自由基悬浮聚合的原理可以简述如下：1. 单体苯乙烯分散在水中。
该分散体系称为“乳液”。
2. 引发剂向乳液体系中加入并催化分解，释放出苯乙烯的自由基。
自由基会从单体中吸收氢，然后将其聚合到聚合物链上。
3. 在聚合的过程中，聚合物链会延长并折叠，形成微小的聚合物粒子。
机理苯乙烯自由基悬浮聚合的机理可以分为三步：引发、传递和终止。
引发剂在发生分解后产生的自由基将会引发聚合反应，引发步骤是聚合过程起始的重要步骤。
引发剂可以分为热引发剂和光引发剂，热引发剂通常需要引起外部热源来引发反应，而光引发剂通常需要有外部光源提供光能活化。
以过硫酸铵为例，该引发剂在热解后会形成自由基(R)：NH4S2O8→2SO3+H2OSO3+H2O→H2SO4H2SO4+NH4S2O8→NH4HSO4+HO2SO2NH4HO2SO2NH4→H2O+N2+2SO2+R这样的自由基通过反应将聚合物链连接在一起，如下所示的反应：R+STY→SR-TYR+STY-SR→SR-TY-SR其中，TSY是一个自由基聚合的基元。
当自由基在聚合链上移动时，会将自由基加入到链的不同位置，从而扩大聚合物链长度。
在聚合过程中，自由基的传递是不可逆的，链长度随聚合时间或分子量增加而增加。
实验_苯乙烯悬浮聚合【仅供参考】
实验二:苯乙烯的悬浮聚合一、实验目的1．通过对苯乙烯单体的悬浮聚合实验，了解自由基悬浮聚合的方法和配方中各组分的作用；2．学习悬浮聚合的操作方法；3．通过对聚合物颗粒均匀性和大小的控制，了解分散剂、升温速度、搅拌形式与搅拌速度对悬浮聚合的重要性。
二、实验原理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。
悬浮聚合得到珠状的聚合物颗粒，常常作为离子交换树脂和高分子试剂、高分子催化剂的载体。
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发粘聚合物亦可使液滴相粘结。
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。
悬浮聚合主要组分有四种：单体，分散介质（水），悬浮剂，引发剂。
1．单体:单体不溶于水，如：苯乙烯（styrene），醋酸乙烯酯（vinyl acetate），甲基丙烯酸酯（methyl methacrylate ）等。
苯乙烯悬浮聚合实验报告
苯乙烯悬浮聚合实验报告实验目的，通过苯乙烯的悬浮聚合实验，掌握聚合反应的基本原理和实验操作技能，了解聚合反应对温度、催化剂和溶剂等因素的影响。
实验仪器与试剂，苯乙烯、过硫酸铵、十二烷基硫酸钠、甲苯、氮气、反应釜、磁力搅拌器、温度控制仪等。
实验原理，苯乙烯的悬浮聚合是通过在水相中悬浮苯乙烯单体，再加入过硫酸铵等引发剂，通过磁力搅拌器搅拌，利用热量引发单体的聚合反应。
在聚合过程中，十二烷基硫酸钠作为乳化剂，帮助苯乙烯单体在水相中形成悬浮液，并稳定聚合反应。
实验步骤：1. 在反应釜中加入一定量的甲苯和适量的十二烷基硫酸钠，通过磁力搅拌器搅拌均匀，形成乳化液。
2. 将苯乙烯加入乳化液中，再加入过硫酸铵引发剂，并用氮气通入反应釜中，排出釜中的空气，保持反应釜中的氮气气氛。
3. 开启温度控制仪，控制温度在聚合反应所需的温度范围内，开始聚合反应。
4. 观察聚合反应过程，记录温度变化和反应物的消耗情况。
5. 待反应结束后，用水冷却反应釜，停止搅拌，过滤得到聚合物产物。
6. 对产物进行干燥、称重、性质分析等实验操作。
实验结果与分析：经过实验操作，我们成功地得到了苯乙烯的聚合物产物。
在聚合反应过程中，我们观察到了温度的变化，随着温度的升高，苯乙烯单体逐渐消耗，产物逐渐生成。
同时，我们也发现了乳化剂和引发剂对聚合反应的影响，乳化剂的加入有助于苯乙烯单体在水相中形成悬浮液，稳定聚合反应；引发剂的加入则是启动了聚合反应的过程，促使单体分子间的结合。
结论：通过本次实验，我们掌握了苯乙烯悬浮聚合的基本原理和实验操作技能，了解了聚合反应对温度、催化剂和溶剂等因素的影响。
同时，我们也对聚合物的制备过程有了更深入的了解，为今后的科研工作和工程应用提供了基础。
总结：苯乙烯悬浮聚合实验是一项重要的实验操作，通过本次实验，我们不仅加深了对聚合反应原理的理解，还提高了实验操作技能。
在今后的学习和科研工作中，我们将继续积极探索，不断提升自己的实验能力，为科学研究和工程技术的发展贡献自己的力量。
苯乙烯的悬浮聚合实验报告
苯乙烯的悬浮聚合实验报告苯乙烯的悬浮聚合实验报告悬浮聚合是一种常见的聚合方法，通过将单体悬浮在溶剂中，在催化剂的作用下进行聚合反应。
本实验旨在通过悬浮聚合方法合成苯乙烯聚合物，并对聚合物的性质进行表征。
实验步骤：1. 实验前准备：准备所需的苯乙烯单体、溶剂、催化剂和反应容器。
确保所有仪器和试剂都是干净的，以避免杂质的干扰。
2. 悬浮聚合反应：将苯乙烯单体加入适量的溶剂中，加入催化剂并充分搅拌。
将反应容器密封，保持一定的温度和时间，使聚合反应进行。
3. 聚合物的分离和洗涤：将反应溶液过滤，得到聚合物固体。
用适量的溶剂反复洗涤聚合物，以去除残留的催化剂和单体。
4. 干燥和表征：将洗涤后的聚合物在真空下干燥，得到最终的聚合物产物。
使用红外光谱、核磁共振等方法对聚合物的结构和性质进行表征。
实验结果：通过悬浮聚合反应，成功合成了苯乙烯聚合物。
经过洗涤和干燥后，得到了无色透明的聚合物产物。
红外光谱表明聚合物中存在苯环和乙烯基的特征吸收峰，证实了聚合物的结构。
聚合物的性质也进行了初步的表征。
聚合物具有良好的热稳定性和机械性能，可以应用于塑料制品的生产。
此外，聚合物还具有一定的光学性质，可以应用于光学材料的制备。
讨论与结论：本实验采用悬浮聚合方法成功合成了苯乙烯聚合物，并对其进行了初步的表征。
通过实验我们发现，悬浮聚合是一种简便有效的聚合方法，适用于合成各种聚合物。
然而，本实验还存在一些问题和改进的空间。
首先，聚合物的分子量分布范围较广，需要进一步优化反应条件以提高聚合物的分子量一致性。
其次，对聚合物的进一步表征和性能测试也需要进一步深入研究。
总之，本实验通过悬浮聚合方法成功合成了苯乙烯聚合物，并对其进行了初步的表征。
该实验为我们进一步了解聚合反应的机理和聚合物的性质提供了基础。
希望通过进一步的研究和改进，可以应用于更广泛的聚合物合成和应用领域。
苯乙烯悬浮聚合实验报告
苯乙烯悬浮聚合实验报告在这篇关于苯乙烯悬浮聚合实验的报告里，咱们就像在一场科学冒险中，探索那些神秘又有趣的化学反应。
说起苯乙烯，首先得提一下这家伙，它可是一种非常常见的有机化合物，听起来是不是有点复杂？它就像我们日常生活中的塑料，能做成各种各样的东西，真是个多面手。
想想那些塑料瓶、玩具，甚至是汽车部件，没错，苯乙烯可都是它们的亲戚呢。
悬浮聚合这个词听起来像是高级料理的名字，其实它是个让苯乙烯变身为聚苯乙烯的过程，简单来说，就是把苯乙烯颗粒悬浮在液体中，然后通过加热和引入引发剂，让它们相互“亲密接触”，最终形成我们熟悉的聚合物。
实验的准备工作就像是出门旅行之前的打包，得准备齐全，缺一不可。
我们先得搞清楚实验所需的材料，比如苯乙烯、引发剂，还有那些辅助的溶剂。
材料准备齐全后，咱们就要穿上实验服，戴上手套，安全第一嘛！有些人可能觉得实验室就像是个神秘的地方，实际上，进来一趟就像进入了化学魔法的世界，随时都有惊喜等着你哦。
我们把苯乙烯和引发剂混合在一起，这个步骤可得小心翼翼，像是在调配一杯特调饮品，搅拌的同时，得关注温度的变化，真是让人既紧张又兴奋。
随着时间的推移，混合物开始变得粘稠，就像是面团慢慢醒发，里面的分子们开始聚集在一起，形成了各种各样的结构。
这个时候，咱们的手就像是指挥家，得适时掌握加热的节奏，让反应顺利进行。
看着那些小小的颗粒逐渐融合，真是一种成就感啊！而且实验的过程也不是一帆风顺，有时候温度高了，反应快得让人目不暇接，有时候又会慢得让人怀疑自己是不是在做梦。
就像生活一样，有起有落，总是充满了变数。
再说说聚合的终点，实验完成后，咱们得收集那些变成聚苯乙烯的产物。
这个过程就像是参加一个聚会，大家欢聚一堂，最终形成了一种新的物质。
看到那些亮闪闪的聚苯乙烯颗粒，心里别提有多开心了，真是种无与伦比的满足感。
而且这些颗粒不仅外观好看，还可以通过进一步加工，变成各种各样的产品，简直是个万能的化学家！想想以后这些小家伙们可以被制成玩具、包装材料，甚至是一些高科技产品，真是让人感慨科学的魅力无处不在。
苯乙烯悬浮聚合研究
悬浮聚合一、悬浮聚合的目的和意义：聚苯乙烯(Polystyrene，PS)在合成树脂中有重要地位，已成为当今世界五大通用塑料之一。
聚苯乙烯合成多采用悬浮聚合工艺，以水作为反应介质，温度易于控制;产品分子量比容易聚合的高，杂质含量比乳液聚合的少；生产工艺简单，后续处理工序也简单，制成的成品呈均匀的珠状颗粒，较理想的珠状树脂可以直接用来加工成型【1】。
其工业应用比较广泛，80%聚氯乙烯，全部苯乙烯型离子交换树脂和可发性聚苯乙烯，部分聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯用悬浮法生产【2】。
二、课题任务①了解悬浮聚合过程。
②利用悬浮聚合法实验室合成聚苯乙烯。
③讨论分析聚苯乙烯悬浮聚合的条件。
三、实验原理及条件选择1.悬浮聚合原理悬浮聚合实质上是借助于较强烈的机械搅拌和悬浮剂的作用，通常是将不溶于水的单体(苯乙烯)分散在介质水中，利用机械搅拌，将单体打散成直径为0.01~5mm的小液滴的形式进行本体聚合。
在每个小液滴内，单体的聚合过程和机理与本体聚合相似。
在苯乙烯悬浮聚合过程中，引发剂和分散剂的用量、温度与搅拌速度、单体和水的比例对珠体的粒度分布影响显著，若控制不当，易引起粒料的粘结，甚至粘结成块，影响单体聚合。
2.苯乙烯悬浮聚合条件选择2.1悬浮剂选择及用量悬浮剂又叫分散剂。
工业上常用的分散剂分为水溶性有机高分子化合物、非水溶性无机粉【3】。
图1 悬浮单体液滴分散-聚并模拟图【2】加入分散剂可以减小或阻止③、④、⑤过程的发生，防止液滴之间粘接。
表1 悬浮聚合中常用分散剂从分散剂用量及实验室条件考虑本实验采用聚乙烯醇为分散剂。
图2 聚乙烯醇分散保护作用模型【2】憎水基团吸附在单体形成液滴的表面，形成一层保护膜。
随着分散剂用量的增加，聚合物微球粒子周围的分散剂浓度增大，从而对粒子的凝聚产生阻碍作用。
在分散聚合中，分散剂含量过低，将使分散体系不稳定，聚合物微球容易发生粘结；分散剂用量过高，体系粘度过大，会使成核数目增多，阻碍核聚合，影响聚合物微球的生长。
研究报告实验02苯乙烯的悬浮聚合
研究报告实验02 苯乙烯的悬浮聚合实验二苯乙烯的悬浮聚合一、实验目的1、学习悬浮聚合的实验方法,了解悬浮聚合的配方及各组份的作用;2、了解控制粒径的成珠条件及不同类型悬浮剂的分散机理、搅拌速度、搅拌器形状对悬浮聚合物粒径等的影响，并观察单体在聚合过程中之演变。
二、实验原理悬浮聚合是通过强力搅拌并在分散剂的作用下，把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中由油溶性引发剂引发而进行的聚合反应。
在悬浮聚合体系中，单体不溶或微溶于水，引发剂只溶于单体，水是连续相，单体为分散相，是非均相聚合反应。
但聚合反应发生在各个单体液珠内，对每个液珠而言，从动力学的观点看，其聚合反应机理与本体聚合一样，每一个微珠相当于一个小的本体，因此悬浮聚合也称小珠本体聚合。
单体液珠在聚合反应完成后成为珠状的聚合产物。
悬浮聚合克服了本体聚合中散热困难的问题，但因珠粒表面附有分散剂，使纯度降低。
苯乙烯(St)通过聚合反应生成如下聚合物。
反应式如下:CHCH2CHCH2引发剂 nn加热在悬浮聚合过程不溶于水的单体依靠强力搅拌的剪切力作用形成小液滴分散于水中，单体液滴与水之间的界面张力使液滴呈圆珠状，但它们相互碰撞又可以重新凝聚，即分散和凝聚是一个可逆过程。
当微珠聚合到一定程度，珠子内粒度迅速增大，珠与珠之间很容易碰撞粘结，不易成珠子，甚至粘成一团。
为了阻止单体液珠在碰撞时不再凝聚，必须加入分散剂，选择适当的搅拌器与搅拌速度。
分散剂在单体液珠周围形成一层保护膜或吸附在单体液珠表面，在单体液珠碰撞时，起隔离作用，从而阻止或延缓单体液珠的凝聚。
悬浮聚合分散剂主要有两大类:(i)水溶性的高分子:如聚乙烯醇、明胶、羟基纤维素等;(ii) 难溶于水的无机物:如碳酸钙、滑石粉、硅藻土等。
水溶性高分子难溶于水的无机物图1 悬浮聚合分散剂作用机理示意图由于分散剂的作用机理不同，在选择分散剂的各类和确定分散剂用量时，要随聚合物种类和颗粒要求而定，如颗粒大小、形状、树脂的透明性和成膜性能等。
苯乙烯悬浮聚合
苯乙烯悬浮聚合学时8学时目的1.了解悬浮聚合的反应原理及配方中各组分的作用。
2.了解悬浮聚合的工艺特点，掌握悬浮聚合的操作方法。
实验原理苯乙烯是一种比较活泼的单体，容易进行聚合反应。
在引发剂或热的引发下，可通过自由基型连锁反应生成聚合物。
因此，在储存过程中，常需加入阻聚剂以防止自聚。
苯乙烯的自由基不太活泼，因此，聚合过程中副反应较少，不易发生链转移反应，支链较少。
此外，苯乙烯单体是其聚合物的良溶剂，因此，在聚合过程中凝胶化现象不十分显著。
在本体聚合或悬浮聚合中，仅当转化率达50％－70％时，略有自动加速现象发生。
所以，一般来说，苯乙烯的聚合速度比较缓慢。
苯乙烯在水中溶解度很小．将其倒入水中，体系将分成两层．进行搅拌时，在剪切力作用下，单体层分散成液滴．单体和水两种液体之间存在一定的界面张力，界面张力力图使液滴保持球形。
界面张力越大，保持成球形的能力就越大，形成的液滴也越大。
搅拌剪切力和界面张力对液滴成球能力的作用影响方向相反，构成动态平衡，使液滴达到一定的大小和分布。
这种由剪切力和界面张力形成的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，最后仍与水分层。
另外，当聚合反应进行到一定程度后，单体液滴中溶有的聚合物使得液滴表面发粘。
这时候，如果两个液滴碰撞，往往容易粘结在一起。
在这种情况下，搅拌反而促进粘结。
为了避免这种情况发生，必须在聚合体系中加入一定量的分散剂。
加有分散剂的悬浮聚合体系在一定的聚合程度时（如转化率为20％－70％），如果停止搅拌，仍有粘结成块的危险。
因此，在悬浮聚合过程中，搅拌和分散剂是两个不可缺少的工艺条件。
用于悬浮聚合的分散剂可分为两大类。
一类是水溶性高分子物质，如聚乙烯醇、聚（甲基）丙烯酸盐、马来酸酐－苯乙烯共聚物、甲基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、淀粉等。
其作用机理是高分子物吸附在液滴表面，形成一层保护膜，使液滴接触时不会粘结。
同时，加了水溶性高分子物质后，介质粘度增加，也有碍于液滴的粘连。
苯乙烯_二乙烯基苯悬浮聚合
• 液－液分散和成粒过程
搅拌浆形式 搅拌强度 搅拌速度 小液滴内部进行本体聚合，当转化率到一定程度时，使液滴 表面发粘，易粘结成块。加入分散剂后，可以使液滴稳定。当 转化率进一步提高后，小液滴逐渐变硬，粘结危险性降低。 影响液滴尺寸和动能
本实验采用悬浮聚合法制取苯乙烯和二乙烯苯的交联聚合物， 该交联共聚物小球，经磺化或氯甲基化等高分子基因反应，可以 制得离子交换树脂，共聚小球颗粒大小受各种反应条件的影响， 尤以搅拌强度和分散剂种类、用量的影响最大，分散剂用量大， 搅拌强度高都会使颗粒变小。
R CH2 CH CH2
R CH
CH2
H C
CH2
CH
CH2
H C
CH 2
CH
实验注意事项
1．搅拌速度要适当，太快粒子太细，太慢容易粘结，更不能中途 停止。由于采用单叶浆，为了保证搅拌强度，搅拌浆叶最下端应 接近四口烧瓶底部，搅拌后应能观察到液面上有较深的漩涡，否 则实验易失败。 2．升温速度尽可能快，但反应温度不宜超过95oC，否则粒子会 软化。 3．用吸管取样时，应紧贴瓶壁，不要碰到搅拌棒，把吸入的浆 液放入盛有清洁水的烧杯中，观察粒子的沉浮，若能沉到水底， 取出用指甲压之以看其软硬程度。
思考题
1．悬浮聚合的操作关键在哪里？ 2．悬浮聚合常用的分散剂有哪些？ 3．要制得合格率高的共聚白球，实验中应注意 哪些问题?
苯乙烯-二乙烯基苯悬浮共聚 制备聚苯乙烯白球
任强
一.实验原理
悬浮聚合是单体受到强烈的搅拌分散作用以小液滴的形 式悬浮在聚合介质中进行聚合。这个小液滴在聚合介质的直接 包围之中，所以聚合热可以及时而有效地排出。 为了使小液滴稳定分散，必须加入分散剂，如明胶，聚乙 烯醇、羟甲基纤维素等—些有机高分子作为分散剂。分散剂可 以降低液体的界面张力，使单体液滴的分散程度更高；也可以 增加聚合介质的粘度，从而阻碍单体液滴之间的碰撞粘结；同 时它们还可以在单体的液滴表面形成保护膜防止液滴的凝聚。 有些悬浮聚合为了达到更好的防止粘结的效果，还要加 入Ca、Mg的碳酸盐、磷酸盐，这些物质是不溶于水的极细小 的无机粉末，它们可以吸附在单体液滴表面起机械阻隔作用， 对防止粘结有特殊的结果。
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实验二 苯乙烯的悬浮聚合
一、实验目的
1、学习悬浮聚合的实验方法,了解悬浮聚合的配方及各组份的作用；
2、了解控制粒径的成珠条件及不同类型悬浮剂的分散机理、搅拌速度、搅拌器形状对悬浮聚合物粒径等的影响，并观察单体在聚合过程中之演变。
二、实验原理
悬浮聚合是通过强力搅拌并在分散剂的作用下，把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中由油溶性引发剂引发而进行的聚合反应。
在悬浮聚合体系中，单体不溶或微溶于水，引发剂只溶于单体，水是连续相，单体为分散相，是非均相聚合反应。
但聚合反应发生在各个单体液珠内，对每个液珠而言，从动力学的观点看，其聚合反应机理与本体聚合一样，每一个微珠相当于一个小的本体，因此悬浮聚合也称小珠本体聚合。
单体液珠在聚合反应完成后成为珠状的聚合产物。
悬浮聚合克服了本体聚合中散热困难的问题，但因珠粒表面附有分散剂，使纯度降低。
苯乙烯（St ）通过聚合反应生成如下聚合物。
反应式如下：
在悬浮聚合过程不溶于水的单体依靠强力搅拌的剪切力作用形成小液滴分散于水中，单体液滴与水之间的界面张力使液滴呈圆珠状，但它们相互碰撞又可以重新凝聚，即分散和凝聚是一个可逆过程。
当微珠聚合到一定程度，珠子内粒度迅速增大，珠与珠之间很容易碰撞粘结，不易成珠子，甚至粘成一团。
为了阻止单体液珠在碰撞时不再凝聚，必须加入分散剂，选择适当的搅拌器与搅拌速度。
分散剂在单体液珠周围形成一层保护膜或吸附在单体液珠表面，在单体液珠碰撞时，起隔离作用，从而阻止或延缓单体液珠的凝聚。
悬浮聚合分散剂主要有两大类：
(i)水溶性的高分子：如聚乙烯醇、明胶、羟基纤维素等；
(ii) 难溶于水的无机物：如碳酸钙、滑石粉、硅藻土等。
水溶性高分子 难溶于水的无机物
图1 悬浮聚合分散剂作用机理示意图
n C H C H 2H 2C H n
引发剂加热
由于分散剂的作用机理不同，在选择分散剂的各类和确定分散剂用量时，要随聚合物种类和颗粒要求而定，如颗粒大小、形状、树脂的透明性和成膜性能等。
同时也要注意合适的搅拌强度和转速，水与单体比等。
悬浮聚合产物的颗粒尺寸大小与搅拌速度、分散剂用量及油水比（单体与水的体积比）成反比。
由于悬浮聚合过程中存在分散-凝聚的动态平衡，随着聚合反应的进行，一般当单体转化率达25%左右时，由于液珠的粘性开始显著增加，使液珠相互粘结凝聚的倾向增强，易凝聚成块，在工业生产上常称这一时期为“危险期”，这时特别要注意保持良好的搅拌。
由于悬浮聚合在液珠粘性增大后易凝聚成块而导致反应失败，因此，该方法不适于制备粘性较大的高分子，如橡胶等。
优点：
（i）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；
（ii）聚合产物为固体珠状颗粒，易分离、干燥。
缺点：
（i）存在自动加速作用；
（ii）必须使用分散剂，且在聚合完成后，很难从聚合产物中除去，会影响聚合产物的性能（如外观、老化性能等）；
（iii）聚合产物颗粒会包藏少量单体，不易彻底清楚，影响聚合物性能。
反相悬浮聚合：把水溶性的单体分散于有机溶剂中由水溶性引发剂引发的聚合反应。
三、仪器和试剂
1、仪器：
三口烧瓶、球型冷凝管、恒温水浴锅、电动搅拌机、温度计、表面皿、吸耳球、移液管、布氏漏斗、水泵、天平等。
2、试剂：
苯乙烯（AR）、过氧化苯甲酰、聚乙烯醇、去离子水。
四、操作步骤
1、按图示安装仪器。
2、精确称量0.20g聚乙烯醇，将聚乙烯醇溶于60ml去离子水中，并将它注入三口烧瓶内。
3、精确称量0.200g过氧化苯甲酰，将过氧化苯甲酰溶于10.0g单体中，待溶解后，加入三口烧瓶内，然后插上温度计。
4、开动搅拌器，水浴加热使烧瓶内的温度上升至95℃左右，适当控制搅拌速度，使单体能够均匀地分散在介质中，大约5分钟后，可将瓶内温度降低至90℃左右。
5、在反应的过程中，可逐步增大搅拌速度，反应1小时后，使搅拌速度一定以求得到球状的并且大小适中的产品。
6、反应后期（大约3小时）可慢慢降低温度，停止反应。
7、将所得聚合物颗粒过滤，用去离子水洗涤，除去水溶性分散剂，然后置于培养皿中或放到滤纸上使之慢慢晾干。
最后再放入真空烘箱中，在60℃至65℃温度下烘干，称重、求出产率。
图2 苯乙烯悬浮聚合实验装置示意图
五、实验中应注意的问题
1、在实验的第一小时内必须将反应混合物升至反应温度，使聚合有充分的时间。
2、搅拌速度必须适当，均匀，转速应在1000-1200转/分之间，使单体能形成良好的珠状液滴。
要用变速搅拌器，因为搅拌速率决定了产物颗粒的大小和悬浮稳定性。
3、应在下一个实验前计算出聚合物的产率。
不知道产率也可以写出实验报告，因为它不影响所写报告的结论和观察。
4、如果聚合过程中发生停电或聚合物粘在搅拌棒上等异常现象，应及时降温终止反应并倾出反应物，以免造成仪器报废。
六、思考题
1、悬浮聚合的原理以及各组分的作用是什么？悬浮聚合成败的关键何在？
2、如何控制聚合物粒度？试分析分散剂的作用是什么。
3、谈谈悬浮聚合法的优缺点；并对本实验提出一些改进意见。
4、讨论其他三种聚合方法的优缺点。