在溶液状态下进行的聚合反应
甲基丙烯酸乙酯的溶液聚合
甲基丙烯酸乙酯的溶液聚合
甲基丙烯酸乙酯的溶液聚合是一种常见的聚合反应，常用于制备聚甲基丙烯酸乙酯（Poly(methyl methacrylate)，简称PMMA）。
聚合反应可以使用自由基聚合方法进行。
一种常用的方法是通过引发剂引发自由基聚合反应。
在溶液中添加引发剂，如过氧化二苯乙酮（Benzoyl peroxide）或过氧化苯甲酰（benzoyl peroxide），使其分解产生自由基。
这些自由基与甲基丙烯酸乙酯分子发生反应，形成聚合物链。
聚合反应通常在适当的溶剂中进行，如乙酸乙酯或甲醇。
溶液中的甲基丙烯酸乙酯浓度通常在10-30%之间，可以根据需求调整。
反应温度一般为50-80°C，可以通过加热方式控制。
反应时间一般在几小时到一天之间，具体时间可以根据聚合物分子量的要求进行调整。
聚合反应进行后，可以将溶液进行减压蒸馏，去除未聚合的单体和溶剂，得到固态的聚合物。
聚合物可以通过加热和压力处理，形成不同形状和尺寸的成品。
甲基丙烯酸乙酯的溶液聚合是一种简单有效的方法，可用于制备不同形状和尺寸的PMMA制品，如塑料板、管材、球体等，广泛应用于建筑、制药、汽车、光学等行业。
南开大学综合实验一网上题库高分子合成
南开大学综合实验一网上题库高分子合成学号姓名学院（专业）成绩评卷人得分一、单选（本题总分：100分每小题：4分）1.下列关于引发剂的正确描述是A. 在聚合反应初期立即被消耗，不能还原成原物质B. 在聚合过程中逐渐被消耗，不能还原成原物质C. 在聚合过程中逐渐被消耗，能还原成原物质D. 在聚合反应初期立即被消耗，能还原成原物质参考答案：B2.悬浮聚合的聚合反应主要发生在何处？A. 胶束B. 本体C. 单体液滴D. 溶液参考答案：C3.除去苯乙烯中的阻聚剂的方法为A. 重结晶B. 萃取C. 先碱洗，再减压蒸馏D. 水蒸汽蒸馏参考答案：C4.苯乙烯－二乙烯苯悬浮共聚合实验中采用的引发剂是A. 乙醇B. 甲苯C. 过硫酸钾D. 过氧化苯甲酰参考答案：D5.苯乙烯－二乙烯苯悬浮共聚合实验中搅拌片的位置是A. 在反应瓶底B. 在油相中C. 任意位置D. 在水相中参考答案：B6.悬浮聚合产物粒径在1 mm 左右，也称为A. 反相悬浮聚合B. 粉末聚合C. 珠状聚合D. 分散聚合参考答案：C7.聚合反应的废液的正确处理方式A. 直接倒入下水道B. 倒入废液桶集中处理C. 倒入下水道或废液桶均可参考答案：B8.将单体和引发剂溶于适当溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应为A. 本体聚合B. 悬浮聚合C. 溶液聚合D. 乳液聚合参考答案：C9.悬浮聚合体系的主要组分有：A. 3种B. 5种C. 2种D. 4种参考答案：D10.自由基聚合反应过程中的终止反应主要是A. 偶合和向反离子终止B. 歧化和偶合终止C. 偶合和向溶剂的终止D. 歧化和与杂质的终止参考答案：B11.苯乙烯的均相溶液聚合实验中甲苯的作用是A. 阻聚剂B. 沉淀剂C. 引发剂D. 溶剂参考答案：D12.能够分解产生自由基，引发单体聚合的化合物是A. 催化剂B. 稳定剂C. 分散剂D. 引发剂参考答案：D13.能够通过加成或者缩合反应形成高分子化合物的低分子有机化合物称为A. 催化剂B. 阻聚剂C. 引发剂D. 单体参考答案：D14.均相溶液聚合采用甲苯作为溶剂时，引发剂应选择A. 水溶性引发剂、油溶性引发剂均可B. 油溶性引发剂C. 水溶性引发剂参考答案：B15.单体本身在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或直接由光热等作用下引发的聚合反应为A. 乳液聚合B. 溶液聚合C. 本体聚合D. 悬浮聚合参考答案：C16.本体聚合的聚合反应主要发生在何处？A. 本体B. 单体液滴C. 溶液D. 胶束参考答案：A17.乳液聚合的聚合反应主要发生在何处？A. 水相B. 单体液滴C. 本体D. 胶束和乳胶粒参考答案：D18.聚合反应的场所主要发生在本体内的是A. 悬浮聚合B. 溶液聚合C. 乳液聚合D. 本体聚合参考答案：D19.生成的聚合物能够溶解于溶剂中的溶液聚合为A. 沉淀聚合B. 悬浮聚合C. 均相聚合D. 非均相聚合参考答案：C20.苯乙烯乳液聚合实验中采用的破乳剂是A. 过硫酸钾B. 三氯化铝C. AgNO3D. 十二烷基硫酸钠参考答案：B21.乳液聚合采用非极性溶剂作为分散介质时，引发剂应选择A. 水溶性引发剂B. 油溶性引发剂C. 水溶性引发剂、油溶性引发剂均可参考答案：B22.苯乙烯的均相溶液聚合实验中过氧化苯甲酰的作用是A. 引发剂B. 溶剂C. 沉淀剂D. 阻聚剂参考答案：A23.乳液聚合的产物用热水处理的目的为A. 除去剩余的三氯化铝和乳化剂B. 提高产物的分子量C. 增加产量参考答案：A24.苯乙烯－二乙烯苯悬浮共聚合实验中采用的分散介质是A. 水B. 聚乙烯醇C. 乙醇D. 过氧化苯甲酰参考答案：A25.下列关于苯乙烯的正确描述是A. 无色有味液体B. 无色无味液体C. 无色有味气体参考答案：A评卷人得分二、多选（本题总分：20分每小题：5分）1.悬浮聚合体系主要组分包括A. 引发剂B. 分散剂C. 乳化剂D. 单体参考答案：A B D2.下列描述乳液聚合的论述正确的是A. 乳化剂通常是一些兼有疏水的极性基团和亲水的非极性基团的表面活性剂。
乙酸乙烯酯的溶液聚合
高分子化学实验
溶液聚合
化工系 毕啸天 2010011811
（1）链引发： AIBN 分解：
NC N N CN
2
CN
+
N2
引发单体：
O
+
O CN
NC OCOCH3
（2）链增长：
O R
+
OCOCH3 O
R OCOCH3 OCOCH3
（3）链终止： VAc 在 70 度反应时几乎全部采用歧化终止
2
R OCOCH3 R
1. T. W. Koenig, J. C. Martin, J. Org. Chem., 29, 1520 (1964). 2. M. S. Matheson, E. E. Auer, E. B. Bevilacqua, E. J. Hart, J.Am. Chem. Sot., 71, 2610 (1949). 3. C. G. Swain, P. D. Bartlett, J. Am. Chem. Sot., 68, 2381 (1946). 4. I. Sakurada, Y. Sakaguchi, K. Hashimoto, Kobunshi Kagaku,19, 593 (1962); from CA, 61, 16159D
9.2 在溶液聚合中， 温度如何影响产物的相对分子质量？并分析如何确定自由基聚合的聚合 温度。 温度升高，会造成产物聚合度的降低，会促进链转移反应，生成较多的支链结构，还有 利于以头-头（或尾-尾）方式进行链增长，因此将使产物的相对分子质量降低。 本实验在 70℃下聚合，主要是考虑到以下几点
4
高分子化学实验
高分子化学实验
溶液聚合
化工系 毕啸天 2010011811
实验4_丙烯酰胺的水溶液聚合
实验4_丙烯酰胺的水溶液聚合
丙烯酰胺是一种功能性单元，用于合成各种多功能的材料。
其在生物材料，药物载体，新能源，高分子材料和能源存储材料等方面有着广泛应用。
丙烯酰胺的水溶液聚合是一种在水中发生聚合反应的反应方式。
它是将两个或多个丙
烯酰胺单体分子结合起来，形成多聚物的绿色合成方法。
原位分子聚合反应可以在水溶液
中进行，也可以在乙醇中进行，用途比较广泛。
实验4：丙烯酰胺的水溶液聚合实验，主要用于揭示丙烯酰胺的水溶液中聚合反应的
机理。
该实验首先准备了酸性的己二酸酐溶液，再将丙烯酰胺单体加入溶液中，调整pH值
7.0至8.0，恒定温度。
当反应完成时，检测两个加料量比，采用氢原子吸收测定其聚合率。
通过试验，发现丙烯酰胺的水溶液聚合反应的聚合率和加料量比、pH值和反应温度的变化等因素有关。
当溶液温度增加时，聚合反应的反应程度会加快，但高温比较高时反应终止；当pH
值下降时，聚合反应的速率也会增加，而大量的氢离子可以促进物质的聚合；另外，加料
量比也是影响反应速率的原因，若加料量比偏小，聚合反应会比较缓慢，而加料量比偏大时，反应会有加速作用。
通过该实验，可知丙烯酰胺水溶液聚合反应的反应过程是十分复杂的，而且受温度、pH值及加料量比的影响很大。
理解其聚合机理，有利于改进丙烯酰胺工艺，提高生产产品的质量，提高生产效率。
高聚物合成工艺-第七章 溶液聚合
介质pH值
pH<4，NaSCN易分解，生成的硫化物有阻聚和链转 移作用，pH＞7，CN水解，生成NH3，又会与聚 丙烯腈作用生成共轭双键并形成脒基而显黄色，故 控制pH值在4.8～5.2。
引发剂和分子量调节剂
常用偶氮二异丁腈，分子量调节剂异丙醇，用量为 0.2%～0.8%和0～3％。
浅色剂二氧化硫脲
7.5.2 聚丙烯腈结构、性能和应用
• 白色粉末，密度1.14g/cm3,大分子链中丙烯腈以头 －尾相连。由于主链强极性侧基－CN的相互作用， 分子呈无规结构，不易结晶，一般认为有三种不同 的聚集区域，非晶的低序区、非晶的中序区和准晶 的高序区。
• 聚丙烯腈具有独特物理和化学结构，呈某些特性。 热弹性
聚合时间与温度
聚合时间的长短会影响聚合转化率，聚合物 的分子量及其分布。聚合温度的影响也极大。 温度低，引发速度慢，温度高，则产物的颜色 太深。同时温度的高低还会影响转化率和分子 量。通常聚合时间为1～2小时，聚合温度控 制在35～55℃。
添加剂及杂质
加入少量表面活性剂，可提高聚合反应的初速度。 “NaClO3－Na2SO3”体系聚合时，加入Fe2＋可 加速聚合。氧等杂质起到阻聚作用。
= Xn0
+ CS [M]
7.2.3 溶剂对聚合物分子结构、形态的影响
• 在无溶剂存在的自由基聚合反应中，随单体转化 率增高和聚合物浓度的增大，自由基向已生成的 大分子链进行链转移的几率增多，因此产生支链 结构。在溶剂存在的反应体系中，可降低向大分 子进行链转移的机会，从而减少大分子的支链， 降低支化度。
二氧化硫脲的加入量为0.5～1.2％，可改善聚合物色 泽。
7.5.1.3 聚丙烯腈水相沉淀溶液聚合工艺
• 水相沉淀的特点及工艺流程
丙烯酸在水溶液中的聚合
丙烯酸在水溶液中的聚合丙烯酸是一种常见的单体，它可以通过聚合反应形成聚丙烯酸。
聚丙烯酸是一种重要的高分子材料，具有广泛的应用领域。
本文将介绍丙烯酸在水溶液中的聚合过程及其特点。
一、丙烯酸的聚合反应丙烯酸的聚合反应可以通过自由基聚合或离子聚合两种方式进行。
其中，自由基聚合是最常用的方法。
自由基聚合是指通过自由基引发剂引发的聚合反应。
首先，在反应体系中加入适量的丙烯酸单体和引发剂。
引发剂在适当的条件下产生自由基，自由基与丙烯酸单体发生反应，形成聚合物链。
随着反应的进行，聚合物链逐渐增长，最终形成聚丙烯酸。
二、丙烯酸聚合反应的特点1. 温和条件：丙烯酸的聚合反应通常在室温下进行，无需高温或高压条件，能够保证反应的安全性和经济性。
2. 反应速度快：自由基聚合反应的反应速度较快，聚合物的形成速度较高。
3. 反应可控性好：通过调控引发剂的用量和反应条件，可以控制聚合反应的程度和聚合物的分子量。
4. 反应体系简单：丙烯酸聚合反应无需复杂的催化剂或溶剂，反应体系简单，操作方便。
5. 聚合物性能可调：通过改变聚合反应的条件和反应体系，可以得到具有不同性能的聚丙烯酸。
三、丙烯酸聚合在水溶液中的特点丙烯酸聚合反应可以在水溶液中进行，这是一种重要的聚合方式。
与有机溶剂相比，水溶液中的聚合具有以下特点：1. 环境友好：水是一种环境友好的溶剂，不会对环境造成污染，符合可持续发展的要求。
2. 反应条件温和：水溶液中的聚合反应通常在室温下进行，无需高温或高压条件，更加安全和经济。
3. 分散性好：丙烯酸在水中有较好的分散性，能够均匀分散在水溶液中，有利于聚合反应的进行。
4. 聚合物溶解度高：聚丙烯酸在水中具有良好的溶解性，溶液浓度可以较高，便于后续工艺的操作。
5. 水溶液中的聚合反应可以与其他反应体系结合，形成复合材料，拓展了聚合物的应用领域。
四、丙烯酸水溶液聚合的应用丙烯酸水溶液聚合得到的聚丙烯酸具有一系列的优良性能，被广泛应用于以下领域：1. 水凝胶材料：聚丙烯酸水凝胶具有优异的吸水性能和保水性能，被广泛应用于农业、医疗、化妆品等领域。
溶液聚合的特点
溶液聚合的特点
溶液聚合也称作溶胶胶凝反应，是一类混合溶液在适当条件下形成稳定的凝胶状物质的反应过程。
它是一种物理变化。
它的特点如下：
一、无热反应
溶液聚合反应没有热反应，因此没有热量放出或吸收，反应温度没有变化，也不会发生反应的化学变化。
二、自由均匀分散
溶液聚合反应过程中，溶液仍保持原来的分散性，经过搅拌或搅拌可以自主均匀分散。
三、不改变有机物成分
溶液聚合反应过程中，大分子有机物成分不会发生任何变化，不会发生有机反应。
四、原料中一些有效成分可能效果改变
溶液聚合反应过程中，溶液中的有效成分可能会发生变化，比如，物质的溶解度、吸收度、固体离子结合度等会发生变化，这样会影响溶液液体的物理性质和物理性能。
五、溶液聚合可以调节物体的结构
溶液聚合反应过程中，物质的分子会发生改变，形成凝胶状体，从而可以调节物体的结构而改变物理性能。
- 1 -。
溶液聚合的特点
溶液聚合的特点溶液聚合是一种重要的聚合反应方式，其特点主要包括以下几个方面：溶液聚合是在液相条件下进行的聚合反应。
相比于固相聚合和气相聚合，溶液聚合具有更高的反应速度和更广泛的适用范围。
在溶液中，单体分子能够自由运动并与其他单体发生反应，从而形成高分子聚合物。
溶液聚合通常在溶剂中进行，溶剂的选择对于反应速度和产物性质有重要影响。
溶液聚合具有较高的反应效率和产率。
由于溶液中单体分子的高度可溶性和活性，溶液聚合通常能够在较短的时间内完成反应，并获得较高的产物收率。
此外，由于溶液中的高分子产物能够通过溶剂中的分子间相互作用进行稳定，因此溶液聚合通常能够获得较高质量的高分子产物。
第三，溶液聚合具有较好的反应控制性。
在溶液中，通过控制反应条件（如温度、压力、催化剂等），可以调控聚合反应的速率、分子量分布以及产物结构，从而实现对高分子产物性质的精确控制。
溶液聚合还可以实现多种功能单体的共聚，从而获得具有特定功能的高分子材料。
溶液聚合还具有较好的可扩展性和适应性。
由于溶液聚合反应条件相对温和，并且易于控制，因此可以在不同规模和不同体系中进行。
溶液聚合可以在实验室规模下进行小规模反应研究，也可以在工业生产中进行大规模生产。
此外，溶液聚合还可以应用于不同类型的单体和溶剂体系中，实现对多种高分子材料的合成。
总的来说，溶液聚合作为一种重要的聚合反应方式，具有较高的反应效率、产率和反应控制性，同时还具有较好的可扩展性和适应性。
通过合理选择反应条件和控制参数，溶液聚合可以实现对高分子产物性质的精确调控，从而为高分子材料的合成和应用提供重要的技术支持。
在未来的研究和应用中，溶液聚合将继续发挥重要作用，推动高分子材料领域的发展和创新。
溶液聚合文档
溶液聚合概述溶液聚合是一种化学反应过程，通过将单体溶解在合适的溶剂中形成溶液，进而在适宜的条件下发生聚合反应，将单体分子连接成高分子化合物。
溶液聚合通常由引发剂在溶液中引发的自由基聚合反应来实现。
该方法可以用于合成各种聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
溶液聚合的过程溶液聚合通常包括以下几个步骤：1.单体溶解：将所需单体加入适宜的溶剂中，通过搅拌或加热等方式使单体充分溶解，形成初始的单体溶液。
2.引发剂添加：将引发剂加入单体溶液中，引发剂的选择通常根据所需合成聚合物的特性进行。
引发剂能够引发聚合反应，并控制聚合速率。
3.聚合反应：在适宜的温度下，通过热引发或光引发等方式，引发剂产生自由基，自由基与单体发生反应，连接成高分子链。
这个过程是一个自由基聚合反应，属于链式反应。
4.反应结束与处理：聚合反应进行到一定程度后，根据所需合成聚合物的要求，加入适当的终止剂或通过其他方式终止反应。
终止剂能够与聚合链发生反应，使聚合反应停止。
反应结束后，可以通过过滤、洗涤等步骤将聚合物分离出来。
5.聚合物的后处理：聚合物经过分离后，可能需要进行进一步的处理，例如干燥、粉碎、提纯等，以获得所需的最终产物。
溶液聚合的优势与其他聚合方法相比，溶液聚合具有以下一些优势：1.反应条件温和：溶液聚合通常在相对温和的条件下进行，无需高温高压等特殊条件，适用性较广。
2.反应过程可控性强：通过调节引发剂、单体浓度、反应温度等参数，可以对聚合反应进行有效控制，实现所需聚合物的合成。
3.可溶性高分子合成：溶液聚合能够合成可溶于溶剂中的高分子聚合物，并能够制备高分子溶液，便于后续加工和应用。
4.适用范围广：溶液聚合适用于合成各种类型的聚合物，如线性聚合物、交联聚合物、共聚物等，具有较高的适用性。
5.反应速度较快：相比其他聚合方法，溶液聚合的反应速度较快，可以较快地合成所需聚合物。
应用领域溶液聚合在许多领域都有广泛的应用，如：•化学工业：溶液聚合可用于合成树脂、涂料、胶水等化工产品，广泛应用于建筑、汽车、家居装饰等领域。
溶液聚合的定义
溶液聚合的定义
溶液聚合是指在水或有机溶剂中进行的聚合反应。
在这种反应中，单体溶解在溶液中，通过引入引发剂或光敏物质来引发聚合反应，从而形成高分子量的聚合物。
溶液聚合是一种常见的聚合方法，在合成聚合物的过程中被广泛应用。
溶液聚合的反应机理和其他聚合方法相似。
在聚合反应中，单体被引发剂或光敏物质激活，从而形成自由基或离子，这些自由基或离子会引发单体之间的结合反应，最终形成高分子量的聚合物。
溶液聚合有许多优点。
首先，它是一种简单易行的聚合方法，可以通过简单的实验条件实现。
其次，溶液聚合可以用于合成多种不同性质的聚合物，因为可以使用不同的单体、引发剂或光敏物质来定制聚合物的性质。
此外，溶液聚合可以在常温下进行，使得该方法在实践中更加可行。
在溶液聚合中，引发剂或光敏物质的选择非常重要。
引发剂的选择决定了聚合物的分子量和分子量分布，因此需要根据所需的聚合物性质选择合适的引发剂。
常用的引发剂包括自由基引发剂、离子引发剂和配位化合物引发剂。
光敏物质的选择通常取决于聚合物的反应速率和分子量。
除了引发剂和光敏物质的选择外，其他因素也会影响溶液聚合的结果。
例如，温度、溶剂选择、反应时间和反应pH等因素都可能影
响聚合反应的结果。
因此，在进行溶液聚合之前，应充分考虑这些因素，以便获得所需的聚合物性质。
溶液聚合是一种简单易行的聚合方法，可以用于合成多种不同性质的聚合物。
在进行聚合反应之前，需要选择合适的引发剂或光敏物质，并考虑其他因素对聚合反应的影响。
通过精心设计实验条件，可以获得所需的聚合物性质，从而实现多种应用。
溶液聚合的主要工艺流程
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高分子化学实验指导书--2013.1
实验一聚丙烯酰胺的制备一、实验目的1. 了解自由基聚合的基本原理；2. 掌握丙烯酰胺水溶液聚合的原理和方法；二、实验原理溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当的溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应。
与本体聚合相比，溶液聚合体系粘度小，传质和传热容易，聚合反应温度容易控制，不易发生自动加速现象。
而且由于高分子浓度低，不易发生向高分子的链转移反应，因而支化产物少，产物分子量分布较窄；缺点是单体被稀释，聚合反应速率慢，产物分子量较低，而且如果产物不能直接以溶液形式应用，还需增加溶剂分离与回收后处理工序，加之溶液聚合的设备庞大，利用率低，成本较高。
溶液聚合在工业上常用于合成可直接以溶液形式应用的聚合物产品，如胶粘剂、涂料、油墨等，而较少用于合成颗粒状或粉状产物。
聚丙烯酰胺(PAM)外观是白色固体，易吸附水分和保留水分，可以任意比例溶于水，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、脂肪烃和芳香烃。
聚丙烯酰胺水溶液粘度随浓度的增加而急剧上升，浓度超过10%时就形成凝胶体。
聚丙烯酰胺是一种水溶性高分子材料，目前广泛应用于造纸、选矿、油田开发、污水处理等。
本实验是采用丙烯酰胺在过硫酸铵的引发下合成聚丙烯酰胺，反应方程如下：CH2=CHCONH2[CH2CHCONH2](NH4)2S2O8nn随着反应的进行，分子链增长，当分子链增长到一定程度，即可通过分子间的相互交替形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。
三、仪器与试剂1. 仪器恒温水浴1套电动搅拌器1套量筒（10mL）1个分析天平1台烧杯（50mL、100mL）各1个2. 试剂丙烯酰胺10.0 g过硫酸铵0.050g四、实验步骤1. 在250mL 烧杯中加入10g 丙烯酰胺和80mL 蒸馏水，搅拌溶解。
2. 再把烧杯置于恒温水浴中，慢慢搅拌升温至60℃，准确称取0.050 ± 0.001g 过硫酸铵，用10mL 蒸馏水溶解，然后倒入100mL 烧杯中，反应0.5～1h ，冷却，出料，观察所得产品的外观。
本体聚合。溶液聚合。悬浮聚合。乳液聚合的特性及应用
本体聚合：本体聚合（bulk polymerization；mass polymerization ）是单体(或原料低分子物)在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热、辐射作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
有时也可加少量着色剂、增塑剂、分子量调节剂等。
液态、气态、固态单体都可以进行本体聚合。
：概念；单体(或原料低分子物)在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
英文名称bulk polymerization；mass polymerization ，是制造聚合物的主要方法之一。
特点：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。
优点：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．缺点：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；在自由基聚合情况下，有时还会出现聚合速率自动加速现象，如果控制不当，将引起爆聚；产物分子量分布宽，未反应的单体难以除尽，制品机械性能变差等。
应用应用于制造透明性好的材料，以及介电性好的电器；由于混合和传热困难，工业上自由基本体聚合不及悬浮聚合、乳液聚合应用广泛，离子聚合由于多数催化剂易被水破坏，故常采用本体聚合和溶液聚合。
溶液聚合：将单体和引发剂溶于适当溶剂中,在溶液状态下进行的聚合反应,溶液聚合(solution polymerization)是高分子合成过程中一种重要的合成方法。
定义溶液聚合为单体、引发剂（催化剂）溶于适当溶剂中进行聚合的过程。
溶剂一般为有机溶剂,也可以是水,视单体、引发剂（或催化剂）和生成聚合物的性质而定。
如果形成的聚合物溶于溶剂，则聚合反应为均相反应，这是典型的溶液聚合；如果形成的聚合物不溶于溶剂，则聚合反应为非均相反应，称为沉淀聚合，或称为淤浆聚合。
丙烯酸在水溶液中的聚合
丙烯酸在水溶液中的聚合丙烯酸是一种常见的单体，它可以通过聚合反应形成聚丙烯酸。
在水溶液中，丙烯酸的聚合反应可以通过两种方式进行：自由基聚合和离子聚合。
自由基聚合是一种常见的聚合方式，它需要自由基引发剂的存在。
在水溶液中，过氧化氢和铁离子等化合物可以作为自由基引发剂。
当自由基引发剂与丙烯酸单体在水溶液中混合时，自由基引发剂会引发丙烯酸单体的自由基聚合反应，从而形成聚丙烯酸。
离子聚合是另一种聚合方式，它需要离子引发剂的存在。
在水溶液中，过硫酸铵和过硫酸钾等化合物可以作为离子引发剂。
当离子引发剂与丙烯酸单体在水溶液中混合时，离子引发剂会引发丙烯酸单体的离子聚合反应，从而形成聚丙烯酸。
无论是自由基聚合还是离子聚合，聚合反应都需要一定的条件。
例如，聚合反应需要在一定的温度和pH值下进行，否则聚合反应的效果会受到影响。
此外，聚合反应还需要一定的时间，以便单体分子能够充分地聚合成聚合物。
聚丙烯酸在水溶液中具有一定的特性。
由于聚丙烯酸分子中含有大量的羧基官能团，因此聚丙烯酸分子在水溶液中呈现出一定的离子性。
当pH值低于4时，聚丙烯酸分子中的羧基官能团会失去一个质子，从而形成负离子。
此时，聚丙烯酸分子呈现出较强的水溶性和吸水性。
当pH值高于4时，聚丙烯酸分子中的羧基官能团会接受一个质子，从而形成中性分子。
此时，聚丙烯酸分子的水溶性和吸水性会降低。
总之，丙烯酸在水溶液中的聚合反应可以通过自由基聚合和离子聚合两种方式进行。
聚合反应需要一定的条件和时间，以便单体分子能够充分地聚合成聚合物。
聚丙烯酸在水溶液中具有一定的离子性，其水溶性和吸水性会随着pH值的变化而发生改变。
本体聚合。溶液聚合。悬浮聚合。乳液聚合的特性及应用
本体聚合：本体聚合（bulk polymerization ；mass polymerization ）是单体（或原料低分子物）在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热、辐射作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
有时也可加少量着色剂、增塑剂、分子量调节剂等。
液态、气态、固态单体都可以进行本体聚合。
：概念；单体（或原料低分子物）在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
英文名称bulk polymerization ；mass polymerization ，是制造聚合物的主要方法之一。
特点：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。
优点：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•缺点：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；在自由基聚合情况下，有时还会岀现聚合速率自动加速现象，如果控制不当，将引起爆聚；产物分子量分布宽，未反应的单体难以除尽，制品机械性能变差等。
应用应用于制造透明性好的材料，以及介电性好的电器；由于混合和传热困难，工业上自由基本体聚合不及悬浮聚合、乳液聚合应用广泛，离子聚合由于多数催化剂易被水破坏，故常采用本体聚合和溶液聚合。
溶液聚合：将单体和引发剂溶于适当溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应，溶液聚合（solution polymerization）是高分子合成过程中一种重要的合成方法。
定义溶液聚合为单体、引发剂（催化剂）溶于适当溶剂中进行聚合的过程。
溶剂一般为有机溶剂，也可以是水，视单体、引发剂（或催化剂）和生成聚合物的性质而定。
如果形成的聚合物溶于溶剂，则聚合反应为均相反应，这是典型的溶液聚合；如果形成的聚合物不溶于溶剂，则聚合反应为非均相反应，称为沉淀聚合，或称为淤浆聚合。
苯乙烯综合实验---苯乙烯溶液聚合
苯乙烯综合实验---苯乙烯溶液聚合一、实验目的1. 了解溶液聚合的配方及各组份的作用。
2. 掌握苯乙烯溶液聚合的实验方法。
3. 比较悬浮聚合与溶液聚合产物形状二、实验原理将单体溶于适当溶剂中加入引发剂（或催化剂）在溶液状态下进行的聚合反应。
溶液聚合(solution polymerization)是高分子合成过程中一种重要的合成方法。
一般在溶剂的回流温度下进行，可以有效地控制反应温度，同时可以借溶剂的蒸发排散放热反应所放出的热量。
如果生成的聚合物也能溶解于溶剂中，则产物是溶液，叫均相溶液聚合，如丙烯腈在二甲基甲酰胺中的聚合，倾入某些不能溶解聚合物的液体中，聚合物即沉淀析出，也可将溶液蒸馏除去溶剂得到聚合物。
如果生成的聚合物不能溶解于溶剂中，则随着反应的进行生成的聚合物不断地沉淀出来，这种聚合叫非均相（或异相）溶液聚合，亦称沉淀聚合（precipitation polymerization)，如丙烯腈的水溶液聚合。
溶液聚合的优点是：与本体聚合相比，溶剂可作为传热介质使体系传热较易，温度容易控制；体系粘度较低，减少凝胶效应，可以避免局部过热；易于调节产品的分子量和分子量分布。
溶液聚合的缺点是：单体浓度较低，聚合速率较慢，设备生产能力和利用率较低；单体浓度低和向溶剂链转移的结果，使聚合物分子量较低；使用有机溶剂时增加成本、污染环境；溶剂分离回收费用较高，除尽聚合物中残留溶剂困难。
在工业上溶液聚合适用于直接使用聚合物溶液的场合，如涂料、胶黏剂、合成纤维纺丝液等。
三、实验试剂与实验仪器实验仪器和试剂：三口瓶、球冷、玻璃棒、量筒、烧杯、温度计、机械搅拌器、水浴。
苯乙烯、AIBN、甲苯。
四、实验步骤量取10mL苯乙烯溶于40mL甲苯中，称取0.15g AIBN，加入其中，水浴85℃反应2.5-3小时。
反应结束，冷却，玻璃棒搅拌下将反应液倒入100mL乙醇中，待PS析出后过滤，干燥，称重。
五、实验结果实际产量= g 产物性状：苯乙烯用量 mL理论产量= g产率=实际产量/理论产量*100%= %六、思考题1、溶液聚合的特点?答:2、溶液聚合的影响因素？答：。
《高分子化学》复习题及答案
一.名词解释1.热塑性高聚物在熔融状态下塑化, 冷却后定型, 再加热又形成一个新的形状, 如此反复若干次, 从结构上看, 没有大分子链的严重断裂,其性质也不会发生显著变化, 这样的高聚物成为热塑性高聚物.2.聚合度聚合物中重复结构单元重复次数称为聚合度.3.单体带有某种官能团、并具有聚合能力的低分子化合物, 或能形成高分子化合物中结构单元的原低分子化合物称为该聚合物的单体.4.重复结构单元重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。
5.阻聚剂和缓聚剂有些物质能与初级自由基及增长自由基反应,生成非自由基或活性过低而不能增长的自由基,使聚合反应受到抑制。
. 根据抑制程度可将这些物质分为: 阻聚剂: 能终止所有自由基并使聚合反应完全停止到这些物质耗尽为止。
缓聚剂: 只能终止一部分自由基而使聚合速率降低。
这两类物质的作用,只有程度不同而非本质区别。
6.高分子化合物也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。
高分子化合物或称聚合物，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的物质.7.结构单元构成高分子链并决定高分子结构以一定方式链接起来的原子组合称为结构单元。
8.单体单元聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元.9.通用塑料通用塑料指产量大, 成本低和应用广泛的一类塑料.10.工程塑料广义地说, 工程塑料是作为工程材料或结构材料的塑料; 狭义地说, 一般是指具有某些金属性能, 能承受一定外力作用, 并有良好的机械性能和尺寸稳定性, 以及在较高或较低温度下仍能保持其优良性能的塑料.11.均聚物由一中单体进行的缩聚反应称为均缩聚12.混聚物由两种带不同官能团的单体进行的缩聚反应称为混缩聚.13.共聚物由两种或两种以上单体进行的, 并能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚14.平衡缩聚和非平衡缩聚平衡缩聚通常指平衡常数小于103的缩聚反应.非平衡缩聚通常则指平衡常数大于103从缩聚反应或基本不可逆的缩聚反应.15.反应程度和转化率反应程度指反应了的官能团数与起始官能团数之比.转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比.16．聚合物的多分散性聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性.17．本体聚合是单体本身在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或直接由光热等作用下(无引发剂)引发的聚合反应18．溶液聚合溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应。
高分子物理化学课程第五次作业含答案解析
高分子化学第5章作业（100分）1(简答题)请解释什么是本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合。
并简要说明以上四种方法的优缺点。
（10分）答案：本体聚合：不加其它介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等作用下进行的聚合反应。
优点：（1）产品纯净，尤其适用于制透明板材、型材；（2）聚合设备相对简单，可连续生产。
缺点：（1）体系很粘；（2）聚合热不易扩散，反应难以控制，轻则造成局部过热（聚合物分子量分布变宽），重则聚合温度失调，引起爆聚；（3）产生凝胶效应，出现自动加速现象，更易使聚合反应失控。
溶液聚合：将单体和引发剂溶于适当的溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应。
优点：（1）聚合热易撤除，可避免局部过热；（2）体系粘度低，自动加速效应不明显；（3）反应物料易输送；（4）可直接制成聚合物溶液产品。
缺点：（1）单体被溶剂稀释，浓度低，聚合速率慢，设备利用率低；（2）单体浓度低和向溶剂链转移的双重结果，使聚合物分子量降低；（3）溶剂的分离回收成本高，且难以从聚合物中完全除去；（4）溶剂的使用易产生环境污染和安全问题。
悬浮聚合：将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中聚合，这是自由基聚合特有的聚合方法。
优点：（1）体系粘度低，传热和温度容易控制，产品分子量及其分布比较稳定；（2）产品分子量比溶液聚合的高，杂质含量比乳液聚合的少；（3）后处理工序比乳液聚合和溶液聚合简单，生产成本也低，粒状树脂可直接成型。
缺点：（1）聚合产物中有较多量的分散剂，影响其性能；（2）难以实现连续化。
乳液聚合：在搅拌作用下，将单体在水中分散成乳状液，进而进行聚合反应。
优点：（1）水为分散介质（安全、环保、低黏），易撤热控温、易输送；（2）聚合速率快，产物分子量高；（3）可直接用于聚合物乳胶的场合。
缺点：（1）需要固体产品时，后处理（凝聚、洗涤、脱水、干燥）麻烦，成本较高；（2）难以除尽乳化剂残留物，有损电性能等。
2（简答题）悬浮聚合和乳液聚合配方体系中分别有哪些物质？它们的聚合场所分别是哪里？（10分）答案：悬浮聚合：配方—单体、水、油溶性引发剂、分散剂；聚合场所—分散的单体液滴。
实验三丙烯酰胺的水溶液聚合(精)
物的溶解性能好的优点。聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂，
水溶性好，广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及污水 处理等方面。合成聚丙烯酰胺的化学反应简式如下：
钾从冷凝管上口加入反应瓶中，并用10mL蒸馏水冲洗冷
凝管。逐步升温到90℃，这时聚合物便逐渐形成，在90℃ 下反应2~3h。
高 分 子 化 学 实 验
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四、实验步骤
2. 反应完毕，将所得到的产物倒入盛有150mL甲醇的
500mL烧杯中，边倒边搅拌，聚丙烯酰胺便沉淀下来。向
高 分 子 化 学 实 验
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三、实验仪器和试剂
• 仪器：四口瓶，回流
冷凝管，电动搅拌器， 温度计，电热套
• 试剂：丙烯酰胺，甲
醇，过硫酸钾(或过硫
酸铵)，氮气
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四、实验步骤
1. 在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的250mL四口瓶 中加入10g(0.14mol)丙烯酰胺和80mL蒸馏水，开动搅拌器， 在氮气(通过冷凝管通入)存在的情况下用水浴加热至30℃， 使单体溶解。然后把溶解在10mL蒸馏水中的0.05g过硫酸
热、聚合反应容易控制等优点。但由于溶剂的引入，溶
剂的回收和提纯使聚合过程复杂化。 进行溶液聚合时，由于溶剂并非完全是惰性的，对反
应要产生各种影响，选择溶剂时要注意其对引发剂分解的
影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响。
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二 、主要药品与仪器
乙酸乙烯酯 50 mL
甲醇
AIBN 装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶 恒温水浴 10、20、100mL 量筒
30 mL
0.21g 1套 1套 各1支
抽滤装置
1套
三、实验步骤
实验装置图
（1）在装有搅拌器、冷凝管、温度计的250 mL三颈瓶（如上
图）中分别加入50 mL乙酸乙烯酯、10 mL 溶有0.21g AIBN的甲醇。 （2）开动搅拌，加热升温，将反应物逐步升温至62±2℃，反
应约3h后，升温至65±1℃，继续反应0.5h后，冷却结束聚合反应。
（3）称取2-3g产物在烘箱中烘干，计算固含量与单体转化率。 用甲醇将剩余的产物稀释至25%（PVAc含量）留待实验四使用。
四、思考题
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？
实验三 乙酸乙烯酯的溶液聚合
实验3
一、
乙酸乙烯酯的溶液聚合
基本原理
溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当的溶剂中，在溶液状态下
进行的聚合反应。 根据聚合产物是否溶于溶剂可分为均相溶液聚合和沉淀溶液聚 合。 溶液聚合优点：体系粘度小，传质和传热容易，聚合反应温 度容易控制，不易发生自动加速现象，而且由于高分子浓度低，不 易发生向高分子的链转移反应，因而支化产物少，产物分子量分布 较窄。
溶液聚合缺接以溶液形式应用的话，还需增加溶剂
分离与回收后处理工序，加之溶液聚合的设备庞大，利用率低，成 本较高。 溶液聚合在工业上常用于合成可直接以溶液形式应用的聚合物 产品，如胶粘剂、涂料、油墨等，而较少用于合成颗粒状或粉状产 物。