聚苯乙烯的懸浮聚合實驗方案

1、主講：崔敏主講：崔敏 組員：趙進組員：趙進 張旭張旭 武婉君武婉君 蔣娜娜蔣娜娜 什么是聚苯乙烯？什么是聚苯乙烯？ n聚苯乙烯(polystyrene，簡稱ps)是一種無 色透明的熱塑性塑料。具有高于100攝氏 度的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，因此經(jīng)常被用來制 作各種需要承受開水的溫度的一次性容 器，以及一次性泡沫飯盒等。 物理性質(zhì)物理性質(zhì) n聚苯乙烯質(zhì)地硬而脆，無色透明，可以 和多種染料混合產(chǎn)生不同的顏色。 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) n聚苯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性比較差，可以被 多種有機溶劑溶解，會被強酸強堿腐蝕， 不抗油脂，在受到紫外光照射后易變色。 一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?n1、學(xué)習(xí)懸浮聚合的實驗方法，了解懸浮 聚

2、合的配方及各組份的作用。 n2、了解控制粒徑的成珠條件及不同類型 懸浮劑的分散機理、攪拌速度、攪拌器 形狀對懸浮聚合物粒徑等的影響，并觀 察單體在聚合過程中之演變。 二、實驗原理二、實驗原理 n懸浮聚合是將單體以微珠形式分散 于介質(zhì)中進行的聚合。苯乙烯（st）通過 聚合反應(yīng)生成如下聚合物。其反應(yīng)歷程 如下： ch=ch 2 ch-ch2 n 三、實驗儀器及藥品三、實驗儀器及藥品 n250ml三口燒瓶一只， 電動攪拌器一套，冷 凝管一只，0100 溫度計一只，加熱套 一套，布氏漏斗， 100ml錐型瓶一個 名稱名稱試劑試劑規(guī)格規(guī)格用量用量 單體苯乙烯加堿除 去引發(fā) 劑 15g 油溶性 引發(fā)劑 b

3、poar0.3g 分散劑聚乙烯 醇 1.5%水 溶液 20 ml 分散介 質(zhì) 水蒸餾水130ml 四、實驗步驟四、實驗步驟 n1、安裝儀器(如圖) 圖1 苯乙烯聚合裝置圖 1-攪拌器； 2-密封套； 3-溫度計；4-溫度計套管； 5-冷凝管；6-三口瓶 n2、加料：用天平稱取0.3gbpo放入100ml錐形 瓶中，再用移液管聚苯乙烯加入錐形瓶中，輕輕振蕩， 待bpo完全溶解后加入三口瓶中。再取20 ml1.5%的 聚乙烯醇溶液加入三口燒瓶，最后用130 ml水分別沖 洗錐形瓶和量筒后加入三口燒瓶中。 n3、聚合 通冷凝水，啟動攪拌并控制在一恒定轉(zhuǎn) 速，在2030min內(nèi)將溫度升至8590c，開

4、始聚合反 應(yīng)。在反應(yīng)一個小時以后，體系中分散的顆粒變得發(fā) 黏，此時一定要注意控制好攪拌速度。在反應(yīng)后期可 將溫度升至反應(yīng)溫度上限，以加快反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率。 當反應(yīng)1.52h后，可用吸管取少量顆粒于表面皿中進 行觀察，如顆粒變硬發(fā)脆，可結(jié)束反應(yīng)。 n4、出料后停止加熱，一邊攪拌一邊用冷水將三 口燒瓶冷卻至室溫，然后停止攪拌，取下三口燒瓶。 產(chǎn)品用布氏漏斗過濾，并用熱水洗數(shù)次。最后將產(chǎn)品 烘干，稱重，計算產(chǎn)率。 六、實驗注意事項六、實驗注意事項 n1除苯乙烯外，其他可進行懸浮聚合的單 體，還有氯乙烯，甲基丙烯酸甲酯 （mma），醋酸乙烯酯（vac）等； n2攪拌太激烈時，易生成砂粒狀聚合體； 攪拌太慢時，易生成結(jié)塊，附著在反應(yīng)器 內(nèi)壁或攪拌棒上； n3pva難溶于水，必須待pva完全溶解后， 才可以開始加熱； n4稱量bpo采用塑料匙或竹匙，避免使用 金屬匙； n5是否能獲得均勻的珍珠狀聚合物與攪拌 速度的確定有密切的關(guān)系。聚合過程中， 不宜隨意改變攪拌速度。 七、思考題七、思考題 n1影響粒徑大小的因素有哪些？ n答：（1）攪拌速度； n（2）苯乙烯的濃度。 n2攪拌速度的大小和變化，對粒徑的影響如何？ n答：如果攪拌速度變化不定，就會造成生成物的顆粒 大小不