实验五 醋酸乙烯酯的溶液聚合

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告

08高分子材料与工程（1）班刘奕杉0814121024

刘莹0814121025

醋酸乙烯酯的溶液聚合

实验目的

（1）通过聚醋酸乙烯酯的制备，掌握溶液聚合的一般方法和基本实验技巧。

（2）通过实验了解醋酸乙烯酯的特点。

实验原理

溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当的溶剂中进行的聚合反应，生戊的聚合物能济于溶剂的叫均相溶液聚合，聚合物不溶于溶剂而析出者，称异相溶液聚合或沉淀聚合。在聚合过程中存在向溶剂链转移的反应，使产物分子量降低。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。

本实验以偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇为溶剂的醋酸乙烯酯的溶液聚合，属于自由基聚合反应

实验步骤

在装有搅拌器、回流冷凝管和温度汁的反应瓶中加入醋酸乙烯酯20g(可折算成体积后用移液管虽取)，再将另一小烧杯重预先准备好的偶氮二异丁腈溶液(0.05g 溶于5mI 甲醇中)倒入反应瓶，升温，控制反应瓶内温度61—63℃，注意观察体系内粘度的变化，3h 后。停止反应，将瓶内的物料倒入表面皿中，放入50℃真空烘箱中干燥．得无色透明树脂，称重。在升温前，应将引发剂充分振荡，均匀分散在单体中。

实验过程补充说明：

反应后期，聚合物极粘稠，搅拌阻力较大，加入了少量甲醇。前期的引发剂量不够，反应比较平和，循环水的量比起前几次的小在反应的中期补加一定的引发剂。

实验装置图

实验注意事项

1 转速要保持一定，以保证反应稳定进行，聚合产物较为均一。

2 为避免反应过程中出现冻胶甚至产物结块，引发剂的滴加速度要慢，如反应过程中发现可能出现的冻胶时，应加快搅拌速度，并适当补加一些甲醇。

实验结果分析

1 实验结果：产物为乳白色液体，静止一段时间后逐渐变得较为澄清。

2 结果分析及溶液聚合分析

溶液聚合：是将单体和引发剂溶于适当溶剂进行的聚合反应。

基本组分

单体引发剂溶剂

聚合场所在溶液内

溶液聚合的优缺点

优点

散热控温容易，可避免局部过热

体系黏度较低，能消除凝胶效应

缺点

溶剂回收麻烦，设备利用率低

聚合速率慢

分子量不高

溶剂对聚合的影响

A 溶剂的加入可能影响聚合速率、分子量分布

溶剂导致笼蔽效应使f 降低，

溶剂的加入降低了[M]，使R p降低

向溶剂链转移的结果使分子量降低

B 溶剂对聚合度的溶解性能与凝胶效应有关

良溶剂，为均相聚合，[M]不高时，可消除凝胶效应

沉淀剂，凝胶效应显著，R p，M n

劣溶剂，介于两者之间

实验思考

（1）在实验过程中应先加单体还是引发剂？为何引发剂要滴加？

答：应先加单体再加引发剂，以便使引发剂完全分散在单体中。

引发剂需要滴加，因为该溶液聚合体系中，单体浓度很大，属浓溶液聚合，为使引发剂均匀的分散在体系中要滴加引发剂。

（2）溶液聚合的特点及影响因素？

答：溶液聚合的特点是：有溶剂为传热介质，聚合强度容易控制；休系中聚合物浓度较低，能消除自动加速现象；聚合物分子量比较均—；不易进行链自由基向大分子转移而生成支化或交联的产物，反应后的物料也可直接使用。但是由于单

体浓度小，聚合速率低，设备利用率低单体浓度低和向溶剂链转移结果，致使聚合物分子量不高，聚合物中夹带微量溶剂；溶解回收麻烦而且多为易染、易爆的有毒物。这些缺点使得溶液聚合在工业上应用不如悬浮聚合和乳液聚合多。（3）溶液聚合反应的溶剂应如何选择？本实验采用甲醇作溶剂是基于何种考虑？

答：溶剂的选择：

1．对引发剂的分解速度，引发速率的影响；

2．对反应速率的影响：促进或减慢；

3．对分子构型的影响：提高或降低聚合物的立体规整性；

4．对聚合物产物的分子量的影响。

选用甲醇做溶剂是因其链转移常数小，能得到较高相对分子质量的聚合物