丙烯酸水溶液聚合教案

丙烯酸水溶液聚合

一、实验目的

掌握聚丙烯酸的合成。

二、实验原理

高相对分子质量的聚丙烯酸(相对分子质量在几万或几十万以上) 多用于皮革工业、造纸工业等方面。低相对分子质量的聚丙烯酸（相对分子质量都在一万以下）作为阻垢用，是水质稳定剂的主要原料之一。聚丙烯酸相对分子质量的大小对阻垢效果有极大影响，从各项试验表明，低相对分子质量的聚丙烯酸阻垢作用显著，而高相对分子质量的聚丙烯酸丧失阻垢作用。

丙烯酸单体极易聚合，可以通过本体、溶液、乳液和悬浮等聚后方法得到聚丙烯酸。它符合一般的自由基聚合反应规律，实验可通过控制引发剂用量和应用调聚剂异丙醇来调节聚丙烯酸分子量大小。

三、实验仪器和试剂

四口瓶，回流冷凝管，电动搅拌器，恒温水浴，温度计，滴液漏斗，PH值计。

丙烯酸，过硫酸铵，氯化钠，氢氧化钠标准溶液。

四、实验步骤

Ⅰ.聚丙烯酸的合成

1. 在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250mL四口瓶中，加入100mL 蒸馏水和2 g 过硫酸铵。待过硫酸铵溶解后，加入10g丙烯酸单体。开动搅拌器，加热使瓶内温度达到65~70℃。

2. 将40g丙烯酸单体和2.5 g过硫酸铵在40 mL水中溶解，由滴液漏斗渐渐滴入瓶内，由于聚合过程中放热，瓶内温度有所升高，反应液逐渐回流。滴完丙烯酸和过硫酸铵溶液约0.5 h。

3. 在90℃继续回流1h，反应即可完成。

五、注意事项

聚丙烯酸样品需经薄膜蒸发器干燥处理或在石油醚中沉淀，沉淀物晾干后在50℃烘箱中烘干，然后再于50 ℃真空烘箱中烘干。

六、思考题

1. 连锁聚合合成高聚物的方法有几种? 本实验采用的聚合方法是什么?

2. 本实验中需注意的操作有哪些?