实验6苯乙烯甲基丙烯酸甲酯自由基悬浮共聚合
悬浮聚合法制备甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯的研究
悬浮聚合法制备甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯的研
究
悬浮聚合法制备甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯的研究是一项针对高分子材料的制备技术研究。
悬浮聚合法是一种常用的聚合技术，其主要原理是在液相中添加大量的溶解度较低的单体，使单体以悬浮状态存在于液相中，之后通过引入聚合引发剂，使单体快速聚合成高分子。
本研究中，使用甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯作为单体，通过悬浮聚合法制备高分子材料。
该研究中，首先制备了甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯聚合物的模板微球，然后在模板微球中引入聚合引发剂，实现高分子的聚合反应，最终制备出甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯高分子微球。
实验结果表明，利用悬浮聚合法制备的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯高分子微球颗粒大小均匀，形态良好，分散性好。
该高分子材料具有高玻璃化转变温度、良好的热稳定性和机械性能，可以应用于微纳米器件、光电子等领域。
总的来说，采用悬浮聚合法制备甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯高分子微球是一种有效的制备方法，具有良好的应用前景。
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。
化工综合实验悬浮聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯交联微球
悬浮聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯交联微球一、甲基丙烯酸甲酯的精制和纯度分析 (一) 甲基丙烯酸甲酯的精制甲基丙烯酸甲酯是无色透明的液体，其沸点为100.3~100.6 ℃；密度：937.0204=D ；折光率4138.120=nD。
甲基丙烯酸甲酯常含有稳定剂对苯二酚。
首先在1000 mL 分液漏斗中加入750 mL 甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体，用5%的NaOH 水溶液反复洗至无色(每次用量120~150 mL)，再用蒸馏水洗至中性，以无水硫酸镁干燥后静置过夜，然后进行减压蒸馏，收集46 ℃/13332.2Pa(100 mmHg)的馏分，测其折光率。
(二) 溴化法则定甲基丙烯酸甲酯的纯度 1. 实验目的分析甲基丙烯酸甲酯的纯度，掌握含碳碳双键化合物定量测定的一般方法——溴化法。
2. 实验原理溴化法是含碳碳双键化合物定量测定常用的化学方法，此种方法的原理是测定加成到双习惯上常用“溴值”表示加成到双键上的溴量，所谓“溴值”是指加成到100 g 被测定物质上所用溴的克数。
将实测溴值与理论溴值比较，即可求出该不饱和化合物的纯度。
溴化法是在被测定的试样中加入溴液或能产生溴的物质——溴化试剂。
常用的溴化试剂为溴-四氯化碳溶液、溴-乙醇溶液和溴化钾-溴酸钾溶液。
前者是强烈的溴化剂，在溴加成的同时，也常伴随发生取代反应，尤其是带侧链的不饱和化合物，更容易发生取代反应。
而后者是在酸性介质中进行氧化还原反应生成溴。
这种溴化试剂可以大大降低取代反应发生，常用于易发生取代反应的不饱和化合物。
溴与双键加成。
过量的溴使碘化钾析出碘。
然后用硫代硫酸钠溶液滴定碘，从而间接求出样品的溴值和纯度。
3. 实验步骤用自制的小玻璃泡准确称量0.1800~0.2000 g 甲基丙烯酸甲酯试样①，放入磨口锥形瓶中，加入10mL 37%醋酸做溶剂。
用玻璃棒小心地将玻璃泡压碎，用少量蒸馏水冲洗玻璃棒。
用移液管准确吸取50 mL 0.1M KBr-KBrO 3溶液②，注入锥形瓶中。
甲基丙烯酸甲酯_苯乙烯共聚物的制备及最佳实验方案的确定
文章编号:1004 - 9762 (2002) 01 - 0046 - 04甲基丙烯酸甲酯- 苯乙烯共聚物Ξ的制备及最佳实验方案的确定赫文秀1 ,张永强1 ,索全伶2 ,简丽2 ,贺文智2(11 包头钢铁学院生物与化学工程系,内蒙古包头014010 ;21 内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010062)关键词:消失模铸造;悬浮聚合;共聚;制备;正交中图分类号: T Q316133 +5 文献标识码:A摘要:采用悬浮聚合法合成了甲基丙烯酸甲酯(M MA) - 苯乙烯( S T) 共聚物珠粒,并通过正交实验,研究了分散剂用量、搅拌速率、表面活性剂用量对共聚物珠粒粒径的影响,选择出最佳工艺参数1Prep aration and d eterm ination of optimum exp erim entplan of m ethyl m eth acrylate2styrene copolym erHE Wen2xiu1 ,ZH AN G Y ong2qiang1 ,SUO Quan2ling2 ,J I AN Li2 , H E Wen2zhi2(1. Department of Biolog y and C hemical Eng ineering ,UIS T Baotou ,Baotou 014010 , C hina ; 2. C hemical S chool , Inner M ong olia University of Technolog y , H ohh ot 010062 ,China)K ey w ords :EPC ; s uspension polymerization ;copolymerization ;preparation ;perpend icu larityAbstract :The copolymer b eads of meth yl methacrylate(M MA) 2styrene ( S T) w ere synthesized b y the suspension polymerization. The in flu ence of the d ispersant d osag e , ag itating speed and surface active reag ent d osag e on d iameter of b eads w as investig ated. The optimu m copolymerization technical param eter w as chosen b y perpend icu lar experiment .消失模铸造工艺是指造型后不拔模,模型在浇铸时气化的一种近年来发展起来的新型铸造工艺1该工艺打破了制模用木材,造型要取模的传统,这是铸造生产的一大革命1 消失模铸造以其特有的优越性,已越来越引起各国铸造界的关注1 经过世界各国消失模铸造工作者长期不懈的努力,这项新技术的发展十分迅速 1 1 但是随着研究的不断深入, 该工艺的缺陷也不断暴露1 在消失模铸造工艺中有3 大技术难题需要解决: (1) 具有优异铸模性能的可发性树脂的研制; (2) 满足消失模铸造要求的专用涂料的配制; (3) 消失模铸造专用设备的开发1消失模铸造法涉及诸多技术领域,其中铸模材料的研制尤为重要1 铸模材料的性能将决定能不能获得有足够的尺寸精度、表面光洁度和形状规整的金属铸件,是影响铸件质量的重要因素1 目前常用也是最早使用的消失模铸模材料是可发性聚苯乙烯( EPS) 120 世纪80 年代,美国、日本开始研制可发性聚甲基丙烯酸甲酯( EP MMA) 作为铸模材料1 现在应用最广的铸模材料是可发性聚甲基丙烯酸甲酯, EP MMA 作消失模铸造模样材料具有许多优点,但仍存在以下问题 2 : (1) 价格比EPS 高; (2) 成型发泡条件比EPS 成型要求高; (3) 在机械性能方面EP MMAΞ 收稿日期:2001 - 12 - 10基金项目:内蒙古教育基金重大资助项目(C D9806) ;内蒙古科技攻关项目(990131) 1 作者简介:赫文秀(1971 - ) ,女,内蒙古察右中旗人,包头钢铁学院助教,硕士1赫文秀等:甲基丙烯酸甲酯—苯乙烯共聚物的制备及最佳实验方案的确定47泡沫材料弹性回复率比E PS 高,但压缩强度比E PS 低; (4) 发气量大1鉴于EP MMA 和EPS 的优缺点, 如将甲基丙烯酸甲酯(MMA) 和苯乙烯( ST) 共聚,结合两者的优点进行改性,有望能够生产出优良的铸模材料1 综合考虑各方面条件,我们选择了苯乙烯- 甲基丙烯酸甲酯共聚树脂进行开发和研究,期望能对我国消失模铸造业的发展起到推动作用1用作铸模材料,苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚方法只能采用悬浮聚合法 3 1 悬浮聚合法的一个主要特点是最终产物的形态是颗粒态,这也是作为铸模材料所必须具备的一个条件1 悬浮聚合可以直接得到直径为5～1 000 μm 的球形颗粒, 可应用于对颗粒形态及粒径、粒径分布有很高要求的高分子材料的生产1 作为铸模材料的共聚物,其粒径为013～018 mm 为最佳,而且粒径分布越窄越好,本文通过正交实验对影响共聚物珠粒粒径分布的因素进行考察,优化反应条件以找出最佳工艺条件1 存期间要加入阻聚剂以防止其缓慢聚合,另外单体中含有一定量的杂质,有的杂质可以作为链转移剂, 使反应产物复杂化,影响产物的分子量和分子量分布,从而影响产品性能1 此外引发剂BPO 也含有一定量的杂质,为了提高引发效率也必须进行纯化1 11211 单体MMA 和ST 的纯化方法首先用w (NaOH) = 10 %的氢氧化钠溶液洗涤单体几次,此时苯乙烯单体变为黄色,而甲基丙烯酸甲酯单体的颜色未发生变化,然后用蒸馏水洗涤单体至中性,用无水氯化钙脱水处理后进行减压蒸馏, 在真空度为01086 MPa ,蒸汽温度为2415 ℃时开始滴出苯乙烯单体并且黄色消失,蒸汽温度为3615 ℃ 时开始蒸出甲基丙烯酸甲酯单体,蒸馏后的单体要先抽真空,再通入氮气进行保护,最后放入冰柜中待用111212 引发剂BPO 的纯化方法首先用无水碳酸钾对丙酮进行脱水处理,然后进行蒸馏,收集55～5615 ℃的馏分1 把BPO 溶于蒸馏后的丙酮中直至饱和,必要时对溶液进行加热,将此饱和溶液进行过滤后,用水泵抽真空直至出现少量结晶,然后放入冰柜中3～6 h 后取出,轻轻倒掉上面的溶剂,结晶物抽干后氮气保护,然后放入冰柜中待用1113 实验方法先将10615 m l 蒸馏水和01639 g (水重的016 %) 磷酸钙加入到500 m l 三口瓶中,再加入01001 1 g (水重的01001 %) 磷酸二氢钠,01001 1 g (水重的01001 %)十二烷基磺酸钠和01003 2 g ( 水重的01003 %) 硫化钠,开始通氮气、搅拌和水浴加热,当温度升到75 ℃时加入溶有01655 g (单体总摩尔数的015 %) 过氧化二苯甲酰的15 m l 甲基丙烯酸甲酯和411 m l 苯乙烯单体混合物,继续通氮气1 h ,75 ℃恒温反应8 h ,然后再升温到95 ℃熟化2 h ,反应结束后降温至30 ℃时出料,所得共聚物珠粒先用w ( HC l ) = 10 %的盐酸进行洗涤,再用蒸馏水冲洗,边洗边过滤直至中性,将洗净后的共聚物珠粒自然晾干,经试样筛筛分后得到不同粒径的珠粒1实验内容及方法1111 实验装置甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的悬浮聚合实验( 见图1) 使用500 ml 玻璃三口瓶,一口通入氮气进行保护;另外两口分别装有冷凝器和电磁搅拌器,用恒温水浴加热,并维持75 ℃1 冷凝器与液封装置相连, 以使反应在惰性条件下进行1图1 共聚实验装置图F ig. 1 T est equipment of copolymerizatio n11 玻璃恒温水浴缸;21 热电偶;31 控温仪;41 导气管;51 搅拌器;61 冷凝管;71 水浴搅拌器;81 液封正交实验设计与结果分析2211 正交实验目标函数的确定铸模材料对粒径有一定要求,这是因为粒径越大发泡剂的吸附量越大,粒径越小,表面积越大,发泡剂越易挥发, 珠粒保存期短, 即发泡能力容易下112 单体和引发剂的纯化4在参加反应前单体需进行纯化1 因为单体在贮48包 头 钢 铁 学 院 学 报 2002 年 03 月 第 21 卷 第 1 期降 ,不易得到低密度模型 1 合格的共聚物珠粒粒径 应在 013～018 mm 范围内5 ,61 为了达到此目的 ,采用正交实验研究影响粒径分布的因素 1212 正交实验因素水平的确定悬浮聚合过程是在分散剂存在下 ,借助于搅拌 的分散作用将单体分散为小液滴而进行聚合 1 分散过程是由搅拌桨产生的剪切与湍流作用推动的 1 当 搅拌速率一定时 ,随着分散剂用量的增加 ,聚合物粒 径减小 ,所以搅拌速率和分散剂用量都要影响粒径 且有交互作用 1在悬浮聚合中 ,为了进一步降低表面张力 ,改善 分散能力 ,提高保护能力 ,更好地控制粒径分布 ,往 往要加入分散剂的助剂即表面活性剂十二烷基磺酸 钠 ,其用量很少时就有显著的效果 ,所以它也是影响 粒径分布的因素 1综上所述 ,在正交实验中 ,选择分散剂用量 、搅 拌速率 、表面活性剂用量 3 个因素作为研究对象 1 在 前 人 实 验 基 础 上 选 择 分 散 剂 用 量 为 0145 % , 0150 % ,0155 % , 0160 % ( 水 重 量 的 百 分 数) 四 水 平 ; 搅拌速率为 400 ,450 ,500 ,550 r/ min 四水平 ;表面活 性剂用量为 01000 88 ,01001 1 ,01001 32 ,01001 65 g 四 水平 1考虑到搅拌速率和分散剂用量的交互作用对共 聚物珠粒粒径的影响 , 选用正交表 L 16 4 (5) ] 安排实 验 ,正交实验的因素水平见表 17 ～9 1表 2 粒径分布数据T a b le 2Data o n dia m eter o f b ea d s d istribution实验号 A ×C 目标值A B C 1 # 2#1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 41 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 41 2 3 4 2 1 4 3 3 4 1 2 4 3 2 11 2 3 4 3 4 1 2 4 3 2 1 2 1 4 31 2 3 4 4 3 2 1 2 1 4 3 3 4 1 260. 94 55. 6 79. 48 69. 56 59. 25 33. 76 72. 51 37. 57 58. 88 64. 36 20. 06 48. 25 70. 11 70. 48 47. 27 44. 57#3 4 # 5 # 6 # 7 # 8 # 9# #1011 # 12 # 13 # 14 # 15 # #16M 1 M 2 M 3M 4265. 58 203. 09 191. 55 232. 43 249. 18 224. 20 219. 32 199. 95 159. 33 210. 37 246. 41 276. 54 252. 18 183. 34 247. 66 209. 47 210. 14 231. 56 231. 60 219. 35 T = 892. 65R 74. 0349. 23 117. 21 68. 8421. 46jS j 821. 85 307. 89 1 906 . 96 803. 87 81. 46根据表 2 所得结果进行方差分析和显著性检验 ,结果见表 31表 1 正交实验因素水平表T a b le 1 F actor and lev el in p erp endicular experiment表 3 方差分析和显著性检验结果V ariance analysis and result of signif i catio n test Ta b le 3 因素方差来源F 显著性S f S 1 水 平A分散剂用量/ % B表面活性剂用量/ g C搅拌速率/ (r ·m in 21)3 A B C A ×C821. 85307. 89 1 906. 96 803. 8781. 463 3 3 3 3273. 95 102. 63 635. 65 267. 96 27. 1510. 09 3. 78 23. 41 9. 87 9. 003 31 0. 45 0. 000 88 4002 0. 50 0. 001 1 450 误差 30. 55 0. 001 32 500 40. 600. 001 65550考察各因素对粒径分布的影响 1 由于 F 0. 95 (3 ,3) = 9. 23 ,而 F A 和 F A ×C 均大于 9123 ,所以因素 A , A 与 C 的交互作用是显著的 1 F 0. 99 (3 ,3) = 29. 5 , 而 F C 接 近于 F 0199 ( 3 , 3) , 所 以 因 素 C 的 作 用 非 常 显 著 1F 0190 (3 ,3) = 5. 39 > F B ,所以因素 B 的作用不显著 1由于交互作用 A ×C 对粒径的影响显著 ,则可 选择交互效应 ( ac ) ij 中最大者对应的水平 A i , C j , 求 A i , C j 的各自效应 , 见表 41213 正交实验结果分析共聚合成所得珠粒经筛分后 ,计算在各种粒径 范围内的珠粒重量占总量的百分数 ,以此来表示粒 径分布情况 1 根据消失模铸造对珠粒粒径的要求 , 选择粒径在 20～60 目 (0190～0130 mm ) 的珠粒占总 量的百分数作为目标函数值进行数据分析 ,见表 21赫文秀等 :甲基丙烯酸甲酯 —苯乙烯共聚物的制备及最佳实验方案的确定49表 4T a b le 4 A 与 C 各自效应 ( D ij )E a ch effect o f A and C表 4 中 a i 又由公式 [ ac ] ij = ( rM i j - T ) / n , c j = ( rM ji - T ) / n ,= ( r 2 D ij - T ) , ( ac ) ij = ac ] i j - a iC j- c j , 求出联合效应 ( 表 5) 1从表 5 中 A 与 C 的交互效应可知 , ( ac ) 22 = 11. 675 在所有 ( ac ) ij 中最大 1 因此 A 因素选择 A 2 水平 1 由于 因素 C 的显著性远大于交互作用 A ×C 的显著性 ,因 此应首先考虑单因素 C 对粒径分布的影响 , 由表 2 可知 ,因素 C 取 C 4 水平 1 由于 B 因素的作用不显著 ,由表 2 可知 , B 因素选择 B 1 水平 1 所以以粒径分布为目标函 数的共聚反应的最佳实验方案为 A 2 B 1 C 41A i 总和 效应 a iC 1C 2C 3C 4A 1 A 2 A 3A 4总 和效应 c j60. 94 33. 76 20. 0644. 57159. 33 55. 6 59. 25 48. 2547. 27210. 37 79. 48 37. 57 58. 5870. 48246. 415. 812 69. 56 72. 51 64. 3670. 11276. 5413. 352265. 58 203. 09 - 191. 55 -232. 43892. 6510. 604 5. 018 7. 9032. 317- 15. 958 - 3. 198 表 5 A 与 C 联合效应T a b le 5 U nited effect of A and C[ ac ]11 = 5. 149[ ac ]21 = - 22. 031 [ ac ]31 = - 35. 731 [ ac ]41 = - 11. 221( ac ) 11 = 10. 503 ( ac ) 21 = - 1. 055 ( ac ) 31 = - 11. 87 ( ac ) 41 = 2. 42[ ac ]12 = - 0. 191[ ac ]22 = 3. 459 [ ac ]32 = - 7. 541 [ ac ]42 = - 8. 521 ( ac ) 12 = - 7. 597 ( ac ) 22 = 11. 675 ( ac ) 32 = 3. 56 ( ac ) 42 = - 7. 64[ ac ]13 = 23. 689[ ac ]23 = - 18. 221 [ ac ]33 = 3. 089 [ ac ]43 = 14. 689 ( ac ) 13 = 7. 273 ( ac ) 23 = - 19. 015 ( ac ) 33 = 5. 18 ( ac ) 43 = 6. 56[ ac ]14 = 13. 769[ ac ]24 = 16. 719 [ ac ]34 = 8. 569 [ ac ]44 = 14. 319 ( ac ) 14 = - 10. 187 ( ac ) 24 = 8. 385 ( ac ) 34 = 3. 12 ( ac ) 44 = - 1. 35参考文献 :结论(1) 共聚反应的最佳工艺条件为分散剂用量为水重的 0150 % ,表面活性剂用量为 01000 88 g ,搅拌 速率为 550 r/ min 1(2) 随着搅拌转速的增大 ,平均粒径逐渐减小 ,粒径分布变窄 1 因为转速的增大 ,除了增大剪切作 用外 ,同时也增大了体系的循环作用 ,轴向混合程度 增加 ,使釜内各处的剪切效果的差别减小 ,湍动程度 的差别所引起的粒径不均匀性相应地得到改善 ,所 以粒径分布变窄 1(3) 平均粒径随分散剂浓度的增加而减小 1 因此分散剂浓度增大 ,也就增加了连续相的粘度 ,并包 裹在液滴外层 ,起着防止凝聚的作用 ,同时由于界面 张力的降低 ,也使颗粒直径减小 ,粒径分布随分散剂 浓度的增大而变窄 13 1 梁光泽 1 实型铸造 M 199011 上海 : 上海科学技术出版社 ,2 姜不居 1 实型铸造用泡沫塑料模型 M 1 北京 : 清华大 学机械工程系 ,19951潘祖仁 ,翁志学 1 悬浮聚合 M 1 北京 : 化学工业出版 社 ,19971赵德仁 1 高聚物合成工艺学 M 1 北京 : 化学工业出版 社 ,19951宗 俊 峰 , 闫 双 泉 1 我 国 实 型 铸 造 用 泡 沫 塑 料 的 现 状R 1北京 :清华大学 ,19951白天申 ,李德华 1 消失模铸造新工艺 R 1 北京 : 清华 大学机械工程系 ,19951白新桂 1 数据分析与试验优化设计 M 1 北京 : 清华大 学出版社 ,19861金良超 1 正交设计与多指标分析 M 1 北京 : 中国铁道 出版社 ,19881奥野忠一 ,芳贺敏郎 1 试验设计方法 M 1 牛长山 ,张 永生 1 北京 :机械工业出版社 ,198413 4 5 6 7 8 9。
《高分子化学》教案第6章共聚反应
第六章链式共聚反应本章要点：1）共聚反应和共聚物的类型：按不同重复结构单元在聚合物连中的排列情况，共聚物可分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物，共聚反应也相应地进行分类。
2）共聚组成方程和共聚曲线：描述共聚物组成与单体浓度、转化率之间的关系，共聚组成方程的微分式给出了某个时刻生成的共聚物的组成与该时刻单体组成的定量关系，共聚组成方程的积分式给出了在某个时期形成共聚物的平均组成与起始的单体组成和单体总转化率之间的关系。
共聚曲线则是共聚组成方程微分式的图形化。
3）竞聚率和共聚类型：竞聚率为自增长反应速率常数和交叉增长速率常数的比值，反映了单体共聚能力的强弱；依据共聚单体对竞聚率的乘积，共聚可分为理想共聚、无规共聚、交替共聚、非理想共聚和“嵌段”共聚等类型，它们的共聚曲线具有不同的特征。
4）共聚物的序列分布：是共聚物组成不均一性的必然体现，描述了不同长度的同种结构单元的序列在共聚物中所占的比例，包括序列的数量分布和质量分布。
5）自由基共聚：通过自由基共聚竞聚率的研究可以确定结构对单体和自由基活性的影响，这些结构因素主要包括极性效应和共轭效应，其中共轭效应的作用更为显著；由Q-e方程可建立起结构因素和竞聚率之间的半定量关系，可用于竞聚率的估算和共聚类型的推断。
自由基聚合的竞聚率基本不受反应条件的影响。
6）离子共聚：离子共聚基本属于理想共聚，共聚单体的竞聚率受引发剂类型、温度、溶剂和其它聚合条件影响。
本章难点：1）理想共聚模型：活性中心等活性假定、稳态假定、无解聚和聚合物具有很高分子量是理想共聚模型的基本点；活性中心等活性指的是活性中心只与增长链末端单元相关，与增长链的聚合物和其它结构单元无关。
2）共聚组成方程的成立条件和使用范围：共聚组成方程适用于活性中心等活性和无解聚的共聚。
共聚组成方程的微分形式是瞬时状态方程，描述某个时刻共聚物组成与单体组成的关系。
对于某阶段生成的共聚物组成，如果单体浓度变化不显著，则可以共聚组成方程的微分形式进行简化处理，否则需用共聚组成方程的积分式进行处理。
苯乙烯的悬浮聚合和共聚合反应
实验一苯乙烯的悬浮聚合和共聚合反应一试验目的1 学习悬浮聚合反应2学习共聚和反应二试验原理聚苯乙烯是具有刚性的无色透明塑料，其透光率仅次于有机玻璃，能制成各种色彩鲜艳的产品，极易加工成型，比重轻，耐水性能和耐化学腐蚀性都好，电性能好，在高分子电解质工业中，占有极重要的地位。
聚苯乙烯的主要缺点是耐热性低、质较脆，影响了它的应用范围。
与各种含强极性基单体进行共聚合，是改性的主要方法之一。
SM树脂是苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯共聚合的产品，国产204型改性聚苯乙烯是以70%苯乙烯和30%甲基丙烯酸甲酯以悬浮共聚合所得的产品。
苯乙烯的主要共聚产品是丁苯橡胶（与丁二烯共聚物）和ABS树脂（与丙烯腈和丁二烯共聚物）。
单体在搅拌下悬浮在含有稳定剂的非溶剂（一般为水）中进行聚合，称为悬浮聚合。
因产物为珠状故亦称为球状聚合。
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水或几乎不溶于水，悬浮聚合通常都以水为介质。
在进行水溶性单体，如丙烯酰胺的悬浮聚合时，则应当以憎水性的有机溶剂，如烷烃等作为分散介质，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的。
悬浮聚合的优点表现在：⑴大量的聚合热被非溶剂吸收从而保证反应均匀进行。
⑵产物为球状，从而减少了由于产物的硬、黏、弹等性质而带来的不易粉碎的困难。
缺点为：附着在产品表面的稳定剂不易除尽，产品不够纯。
悬浮聚合体系分为不互溶的两相：单体相和水相，单体相内溶有油溶性的引发剂（例如过氧化苯甲酰），在水相中有相当溶解度的单体，必须在水相中加入相应量的电解质进行盐析，才有可能进行悬浮聚合。
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。
实验三-苯乙烯悬浮聚合
实验三苯乙烯悬浮聚合悬浮聚合是制备合成树脂的重要方法之一。
它是在较强烈的机械搅拌力作用下，借着分散剂的帮助，将溶有引发剂的单体分散在与单体不相溶的介质中（通常为水）所进行的悬浮聚合。
因此，悬浮聚合体系一般由单体、引发剂、水、分散剂四种基本成分组成。
悬浮聚合实际上是单体小液滴内的本体聚合，聚合机理和本体聚合相似。
它的优点是：1 .体系粘度低，聚合热溶液排除，聚合温度容易控制。
2. 产品分子量较高，与本体聚合相似。
3. 产品易分离清洗，后处理简单。
其缺点是产品中含有少量的分散剂残留物，影响纯度。
比较悬浮聚合的优缺点可知，这是一种极有实用价值的高分子合成工艺。
根据聚合物在单体中的溶解与否，悬浮聚合的产物可以分为透明和不透明两类。
氯乙稀的聚合物不溶于其单体，产品是不透明的。
苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的聚合物溶于其单体，产品都是透明的，这类聚合又叫珠状聚合。
悬浮聚合的反应机理和动力学与本体聚合基本相同，理论研究和工业应用所关心的是聚合过程中的成粒机理及分散剂和搅拌强度对成粒的影响。
一、目的要求1.了解悬浮聚合的原理以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。
二、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。
在引发剂或热的作用下，可通过自由基的连锁反应生成聚合物。
因此，在储存过程中，常常加入阻聚剂以防止自聚。
苯乙烯的自由基不太活泼，因此，聚合过程中的副反应较少，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，聚合过程中的凝胶化现象不十分显著。
在本体聚合或悬浮聚合中，仅当转化率达到50％~70％，略有自动加速的现象发生。
所以，一般来说，聚合物的聚合速度比较缓慢。
苯乙烯的聚合反应如下：n H2H2CHC n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，界面张力力图使液体保持球形。
苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯悬浮聚合工艺优化
苯 乙烯 一 甲基 丙 烯 酸 甲ຫໍສະໝຸດ 悬 浮 聚 合 工 艺 优 化
王 俏 。 玉 琦 魏 清 波 ， 张 。 刘 勇
（ ． 安 大学化 学与化 工学 院， １延 陕西 延 安 ７ ６ ０ ；． 安职业技 术 学院 ， １００ ２延 陕西 延 安 ７ ６ ０ ） １ ０ ０
摘 要 ： 用 悬 浮 聚合 法合 成 了苯 乙烯 （ Ｔ） 甲基 丙 烯 酸 甲 酯 （ 采 Ｓ 一 ＭＭＡ） 聚 物 珠 粒 。 研 究 了 引发 剂 用 量 、 拌 速 共 搅
近年 来 ， 由甲基丙 烯 酸 甲酯 自身 聚合 而 得 的均 聚 物聚 甲基 丙烯酸 甲酯 （ ＭＭＡ） Ｐ 的应 用 日趋 广泛 ， 作 如
电机有 限公 司 ； ２型 标 准 磨 口 中量 有 机制 备 仪 ， Ｍ２ 天 津玻璃 仪器 厂 。
１ ２ 方 法 ．
为聚合物 ／ 机粒 子复 合材 料 中无机 纳 米粒 子 的包覆 无
学 试 剂 有 限 公 司 ； 氧 化 二 苯 甲酰 （ Ｐ ， 学 纯 ， 过 Ｂ Ｏ） 化 上 海 中 立 化 工 厂 ； ｌ Ｌ １ 氧 化 钠 溶 液 ； ｏ ・ １ ｍｏ ・ － 氢 １ ｌ Ｌ ｏ ｔ
ＭＭＡ 用量 为 ７ ５ｍＬ Ｓ ． 、 Ｔ用 量 为 ２ ０ｍＬ、 拌 速 度 ． 搅
度 、 应 温 度 、 散 剂 用量 、 反 分 水与 单 体 体 积 比 对 苯 乙烯 一 甲基 丙烯 酸 甲 酯 悬 浮 聚 合 的 影 响 。 结 果 表 明 ， Ｓ 用 量 为 ２ ０ 在 Ｔ ．
ｍＬ ＭＭＡ 用 量 为 ７ ５ｍＬ、 与 单体 体 积 比为 ６： 、 Ｉ Ｌ 。 Ｃ ２溶 液 用量 为 ２ ５ ｍＬ、 ｍｏ ． Ｉ Ｎ ＯＨ 溶 液 用 、 ． 水 １ １ｍｏ ． － Ｍｇ １ ． １ Ｉ Ｌ１ ａ 量 为 ５ｍＬ 引发 剂 Ｂ Ｏ 用量 约 为 ０ ３ｇ 反 应 温度 为 ８ ℃ 、 应 时间 为 １ ５ ｈ 搅 拌 速度 为 ３ ０ｒ 、 Ｐ ． 、 １ 反 ． 、 ０ ・ｍｉ－ 的优 化 工 艺条 件 ｎ１
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。
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。
【高等教育】高分子化学试题
A．聚合速率和分子量同时降低 B. 聚合速率增加但分子量降低
C．产生凝胶
D. 聚合速率和分子量同时增加而分子量分布变宽
2．下列单体进行自由基聚合时，分子量仅由温度来控制而聚合速率由引发剂用量
来调节的是（ ）。
A. CH2 CH CONH2
B. CH2 CH OCOCH3
C. CH2 CH Cl
D. CH2 CH
A．温度升高而产生凝胶
B．聚合速率增加但分子量降低
C．聚合速率和分子量同时增加而分子量分布变宽
D．聚合速率增加分子量降低而分子量分布变窄
2．下列单体进行自由基聚合时，分子量与引发浓度基本无关，而仅决定于温度的
是（ ）。
A．乙酸乙烯酯
B. 氯乙烯
C. 丙烯腈
3．单体的相对活性是由 Q、e 值来决定，而大多数的情况下，只决定于（ ）。
二、下列各题中，认为对者在括号中打（＋）；不对者打（－）。 1．甲基丙烯酸甲酯在 220℃下也能顺利进行热聚合。 （ ） 2．丙烯腈在 H2SO4 催化下很快进行阳离子聚合。 （ ） 3．异丁烯在低温及 TiCl4 催化下很快进行阳离子聚合。（ ） 4．苯乙烯在水介质中以 LiC4H9 为催化剂进行聚合。 （ ） 5．醋酸乙烯酯单体均聚时，若加入极少量苯乙烯则聚合速率大大增加。 （ ） 6．阴离子聚合中，所选用的溶剂的介电常数或电子给予指数越大，则聚合速率也
由基聚合或逐步聚合）。 （三）烯类单体的自由基聚合中，欲缩短聚合周期又要保证质量，你认为可采取那
些有效措施？其理论依据是什么？
四、计算题 多少苯甲酸加到等摩尔的已二酸和已二胺中能得到聚酰胺的分子量为 10000，反应
程度为 99.5%？
高分子化学试题
班级:
实验6甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
实验六甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一、目的要求：1、了解本体聚合的原理，2、熟悉有机玻璃的制备方法。
二、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：甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行如下聚合反应：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。
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，体系黏度增加，聚合热难以散发，系统的散热是关键。
同时由于黏度增加，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。
悬浮聚合法合成甲基丙烯酸甲酯_苯乙烯共聚物的研究
河南化工
22
H ENAN CHEM ICA L INDUSTRY
2008年 第 25卷
图 1 不 同单体比下的共聚物外观比较
图 1为 MMA / St( 质量比, 下同 )为 15 15、15
增长及链终止的三个阶段。一方面, 当体系内反应
10、15 4. 1时珠状共聚物的外观比较。
温度提高时, 引发剂分解速率加快, 使体系内自由基
力, 增大了聚合物临界链长, 这两方面的原因都使微 粒的成核期增长, 导致聚合物微球的尺寸随反应温 度的提高而增大。考虑经济性, 本实验采用聚合反 应 4 h和熟化时间为 2 h的合成条件。 2. 4 不同分散剂体系的影响
pab ility of bead like copo lym er are characterized by FT - IR and therm ograv im etry. T he resu lts show tha,t
under the cond ition o f opt imum process w ith o - MMT as dispersan,t therm a l capab ility o f the m ethy l
取 150 m L甲基丙烯酸甲酯于 250 mL 的分液漏 斗中, 用 5% NaOH 溶液洗涤数次, 直至无色 (每次用 量约 30 mL ), 再 用 无 离 子 水 洗 至 中 性, 用 无 水 N a2 SO 4 干燥一周 ( 充氮气保护 ), 然后在氯化钙存在 下进行减压蒸馏, 得到精制甲基丙烯酸甲酯。 1. 2. 2 苯乙烯的精制
m ethacry late / styrene copo lym er enhance ev idently.
苯乙烯悬浮聚合
实验名称：苯乙烯悬浮聚合一.实验目的1.了解悬浮聚合的配方及各组份的作用。
2.了解控制粒径的条件。
3. 掌握苯乙烯悬浮聚合的实验方法。
二．实验原理悬浮聚合是指油溶性单体在溶有分散剂（或称悬浮剂）的水中，借助于搅拌作用分散成细小液滴进行的聚合反应。
悬浮聚合在工业上的应用还有比较多的，根据聚合物在水中的溶解情况，可合成不同形态的悬浮聚合物，若聚合物不溶于单体，则产物呈不透明、不规整的颗粒状，如氯乙烯等单体的聚合；若聚合物溶于单体，则可得到透明的珠状产品，因此又可称为珠状聚合，如苯乙烯等单体的聚合。
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。
悬浮聚合中，在每一个被分散的小液滴中，恰似一个本体聚合的微反应器，其聚合速度和平均相对分子质量以及产物的性质，都与在相同条件下本体聚合所得到的相仿。
不过其毕竟是在非均相的体系中进行，它的全部反应过程是处于亚稳态的。
因此据合众搅拌速度和分散剂的种类及用量是控制所得聚合物颗粒形态和大小的主要因素。
悬浮聚合的主要优点有：以水为介质，体系粘度低，易传热和控温；产物分子质量比溶液聚合高，分子质量分布均匀；杂质含量比乳液聚合的低；后处理工序比溶液聚合和乳液聚合简单，生产成本低，固体颗粒可直接使用。
悬浮聚合主要组分有四种：单体，水，分散剂，油溶性引发剂：1、单体：单体不溶于水，如：氯乙烯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸酯等。
2、水：作为热传导介质。
3、分散剂：包括水溶性高分子物质和水不溶性无机盐粉末两类。
高分子化学实验指导
高分子化学实验指导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1 甲基丙烯酸甲酯本体聚合一、实验目的1.了解本体聚合的特点，掌握本体聚合的实施方法。
2.熟悉有机玻璃的制备方法及工艺。
二、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。
本实验是以甲基丙烯酯甲酯（MMA）进行本体聚合，生产有机玻璃棒。
甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰（BPO）引发剂存在下进行如下聚合反应：nCH2CH3C COOCH3CH2CH3CCOOCH3nBPO用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等问题，工业上或实验室目前多采用预聚－浇铸聚合的方法。
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）后，再将其注入相应的模具中，在低温下缓慢聚合使转化率达到93～95％，最后在100℃下高温聚合至反应完全，最后脱模制得有机玻璃。
三、实验仪器和试剂四口瓶，电动搅拌器，温度计，球形冷凝管，恒温水浴，试管等。
甲基丙烯酸甲酯(MMA)，过氧化二苯甲酰(BPO)四、实验步骤1.预聚合反应在装有搅拌器、冷凝管、温度计的250ml的四口瓶中加入溶有0.5g BPO的MMA 50ml，开动搅拌并升温至升温至75~80℃，反应20~30分钟，观察粘度变化。
当物料呈蜜糖状时，用冷水浴骤然降温至40℃以下停止搅拌，将四口瓶中预聚物灌入已备好的试管中。
2.聚合反应将上述试管放入水浴中，升温至60℃，保温1～2h,待试管中基本无气泡产生，且聚合物基本变硬时，升温至100℃，保温1小时后，任其自然冷却到40℃以下，去除玻璃试管，即可得到光滑无色透明的有机玻璃棒。
甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合实验报告
甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合实验报告
研究背景
甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合是一种重要的聚合反应，通常用于合成具有优异性能的共聚物。
该共聚合反应能够在悬浮体系中进行，具有良好的反应控制性和产率。
实验目的
本实验旨在探究甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合反应的条件对产物性质的影响，从而为该共聚物的制备提供参考数据。
实验步骤及结果
首先，在装有搅拌器的反应釜中，加入适量的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯，将溶剂加入悬浮体系中，开始搅拌使其均匀混合。
随后，逐渐加入引发剂，控制反应温度，并持续搅拌。
在反应一定时间后，停止搅拌，待反应液体冷却后得到共聚合物产物。
通过对不同反应条件下的实验结果进行分析，我们发现，反应温度的提高可以加快共聚合反应的速率，但过高的温度可能造成产物结构的变化。
引发剂的种类和用量也会明显影响共聚合物的质量和产率。
在实验中发现，合适的搅拌速率对于保持反应体系的均匀性和稳定性至关重要。
结论与展望
本实验成功实现了甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合反应，得到了一定质量和产率的产物。
通过不同条件下的试验，我们初步探究了反应条件对产物性质的影响。
未来的研究可以进一步优化反应条件，提高共聚合物的产率和性能，以满足不同领域对于该共聚物的需求。
在本次实验中，我们展示了甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合反应的基本过程和影响因素，为相关研究提供了一定的参考价值。
希望未来可以有更多的研究者加入到该领域的探索中，共同推动共聚合物材料的发展与应用。
以上便是本次甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合实验的报告，感谢您的阅读。
苯乙烯溶液与甲基丙烯酸甲酯聚合原理及工艺控制
苯乙烯溶液与甲基丙烯酸甲酯聚合原理及工艺控制X宋长城(黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达 151400) 摘 要:本文介绍了甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯采用溶液聚合方法生产有机玻璃模塑料的机理、工艺和影响因素分析。
从溶液聚合方法的优点、甲苯溶剂的选择、引发剂的确定等方面论述了PMMA 的自由基聚合原理,确定了生产工艺流程,并对该工艺中对产品性能的因素进行了分析和论证。
从而得出MMA 与苯乙烯采用溶液聚合工艺生产有机玻璃模塑料完全可以实现工业化生产的结论。
关键词:苯乙烯溶液;甲基丙烯酸甲酯;聚合;工艺 中图分类号:T Q325.706.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)04—0089—02 有机玻璃模塑料是以MMA 为主体的共聚热塑性塑料,分挤出型和注塑型。
有甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯共聚物,甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物。
其中甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯溶液聚合生产技术比较成型,已达到批量生产的程度,而且生产质量较好。
而甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的聚合只有悬浮聚合法,溶液聚合法至今未工业化开发。
溶液聚合法与悬浮聚合法相比有很多优点,溶液聚合的最大特点是工程中不用水,没有污水处理问题。
又由于生产中不用悬浮剂为添加剂,制得的产品的杂质会相对较小,其产品的热稳定性、透光率等性能指标也优于悬浮聚合法制得的产品。
1 聚合机理甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯溶液聚合生产PMMA 是通过自由基聚合完成的。
甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的自由基聚合经历引发,增长,终止三个阶段。
1.1 链引发本反应所用的引发剂为偶氮二异丁腈,首先把物料与引发剂偶氮二异丁腈一起升温,当温度达到40-60℃时,引发剂开始分解,产生活泼的异丁腈自由基,然后由异丁腈自由基引发甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯产生活泼单体自由基。
A .引发剂的分解I →R*B .引发单体R *+M →RM *1.2 链增长在甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯单体与异丁腈自由基反应生成原始增长自由基后,假定有游离的甲基拆卸密封时避免拆卸工具作用力过大对转轴的局部精度造成破坏。
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苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯自由基悬浮共聚合
一．实验目的
1．通过对苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯单体的悬浮聚合实验，了解共聚合和均聚的相同点和不同点；2．学习悬浮聚合的操作方法和各影响因素；
二．实验原理
悬浮聚合实质上是借助于较强烈的搅拌和悬浮剂的作用，通常将不溶于水的单体分散在介质水中，利用机械搅拌，将单体打散成直径为0.01～5 mm的小液滴的形式进行的本体聚合。
在每个小液滴内，单体的聚合过程和机理与本体聚合相似。
悬浮聚合解决了本体聚合中不易散热的问题，产物容易分离，清洗可以得到纯度较高的颗粒状聚合物。
其主要组分有四种：单体，分散介质（水），悬浮剂，引发剂
1．单体
不溶于水单体，如：苯乙烯（styrene），醋酸乙烯酯（vinyl acetate），甲基丙烯酸酯（methyl methacrylate）等。
2．分散介质
分散介质大多为水，作为热传导介质。
3．悬浮剂：调节聚合体系的表面张力、粘度、避免单体液滴在水相中粘结。
a．水溶性高分子，如天然物：明胶（gelatin），淀粉（starch）；
合成物：聚乙烯醇（PVA）等。
b．难溶性无机物，如：BaSO
4，BaCO
3
，CaCO
3
，滑石粉，粘土等。
c．可溶性电介质：NaCl，KCl，Na
2SO
4
等。
4．引发剂
主要为油溶性引发剂，如：过氧化二苯甲酰（benzoyl peroxide，BPO），偶氮二异丁腈（azobisisobutyronitrile，AIBN）等。
三．主要仪器和试剂
实验仪器：
三口瓶（250ml）×1，球形冷凝管×1，电热锅×1，搅拌马达与搅棒×1，
温度计（100℃）×1，量筒（100ml）×1，锥形瓶（100ml）×1，三角漏斗×1
实验试剂：
苯乙烯单体，甲基丙烯酸甲酯，过氧化二苯甲酰（BPO），聚乙烯醇（PVA），去离子水
四．实验步骤
1．架好带有冷凝管、温度计、三口烧瓶的搅拌装置；
2．分别将0.3g BPO和5ml苯乙烯和10ml甲基丙烯酸甲酯加入100ml锥形瓶中，轻轻摇动至溶解后加入250ml三口烧瓶中；配置2%的PVA溶液。
3．再将15 ml 2 % PVA溶液和130ml去离子水冲洗锥形瓶与量筒后加入250ml三口烧瓶中开始搅拌和加热；
4．在1小时内，将温度慢慢加热至85-90℃，并保持此温度聚合反应1.5-2小时后，用吸管吸少量反应液于含冷水的表面皿中观察，若聚合物变硬可结束反应；
5．将反应液冷却至室温后，过滤分离，反覆水洗后，在50℃下温风干燥后，称重。
五．注意事项
1．搅拌太激烈时，易生成砂粒状聚合体；搅拌太慢时，易生成结块，附着在反应器内壁或搅拌棒上；
2．PVA难溶于水，必须待PVA完全溶解后，才可以开始加热；
3．称量BPO采用塑料匙或竹匙，避免使用金属匙。
六．思考题
（1）悬浮聚合两种单体的比例对最后聚合有何影响？
（2）悬浮聚合需要注意什么？从实验结果来看，共聚合更易成功还是均聚更易成功，为什么？。