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文檔簡介
1、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)前 言通過高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn),可以獲得許多感性認(rèn)識(shí),加深對高分子化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理的理解;通過高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),能夠熟練和規(guī)范地進(jìn)行高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作,掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)和基本技能,了解高分子化學(xué)中采用的特殊實(shí)驗(yàn)技術(shù),在實(shí)驗(yàn)的過程中訓(xùn)練科學(xué)研究的方法和思維,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研精神,為以后的科研工作打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 甲基丙烯酸甲酯本體聚合 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解本體聚合的特點(diǎn),掌握本體聚合的實(shí)施方法。 2.熟悉有機(jī)玻璃的制備方法及工藝。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理本體聚合是不加其它介質(zhì),只有單體本身在引發(fā)劑或光、熱等作用下進(jìn)行的聚合。本實(shí)驗(yàn)是以甲
2、基丙烯酯甲酯(MMA)進(jìn)行本體聚合,生產(chǎn)有機(jī)玻璃棒。MMA在過氧化苯甲酰(BPO)引發(fā)劑存在下進(jìn)行如下聚合反應(yīng):用MMA 進(jìn)行本體聚合時(shí),為了解決散熱、避免自動(dòng)加速作用而引起的爆聚現(xiàn)象,以及單體轉(zhuǎn)化為聚合物時(shí)由于比重不同而引起的體積收縮等問題,工業(yè)上或?qū)嶒?yàn)室目前多采用預(yù)聚澆鑄聚合的方法。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑四口瓶,電動(dòng)攪拌器,溫度計(jì),球形冷凝管,恒溫水浴,試管等。 甲基丙烯酸甲酯(MMA),過氧化二苯甲酰(BPO) 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1.預(yù)聚合反應(yīng)在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計(jì)的250ml的四口瓶中加入溶有0.5g BPO的MMA 50ml,開動(dòng)攪拌并升溫至升溫至7580,
3、反應(yīng)2030分鐘,觀察粘度變化。當(dāng)物料呈蜜糖狀時(shí),用冷水浴驟然降溫至40以下停止攪拌,將四口瓶中預(yù)聚物灌入已備好的試管中。2.聚合反應(yīng)將上述試管放入水浴中,升溫至60,保溫12h,待試管中基本無氣泡產(chǎn)生,且聚合物基本變硬時(shí),升溫至100,保溫1小時(shí)后,任其自然冷卻到40以下,去除玻璃試管,即可得到光滑無色透明的有機(jī)玻璃棒。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 醋酸乙烯溶液聚合 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^醋酸乙烯溶液聚合,掌握溶液聚合的反應(yīng)特點(diǎn)。 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理溶液聚合是單體、引發(fā)劑在適當(dāng)?shù)娜軇┻M(jìn)行的聚合反應(yīng)。根據(jù)聚合物在溶劑中溶解與否,溶液聚合又分為均相溶液聚合和非均相溶液聚合或沉淀聚合。聚醋酸乙烯酯適于
4、制造維尼綸纖維,分子量的控制是關(guān)鍵。根據(jù)反應(yīng)條件的不同,如溫度、引發(fā)劑用量、溶劑等的不同可得到分子量從2000到幾萬的聚醋酸乙烯酯。聚合時(shí),溶劑回流帶走反應(yīng)熱,溫度平穩(wěn)。但由于溶劑引入,大分子自由基和溶劑易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)使分子量降低。本實(shí)驗(yàn)以甲醇為溶劑進(jìn)行醋酸乙烯酯的溶液聚合。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑四口瓶,回流冷凝管,電動(dòng)攪拌器,溫度計(jì),恒溫水浴醋酸乙烯酯,偶氮二異丁腈,甲醇高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1.在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的干燥潔凈的250 mL四口瓶中依次加入新精制過的醋酸乙烯30 mL(VAc密度為0.9342),0.05 g偶氮二異丁腈和10 mL甲醇(密度為0
5、.7928),在攪拌下水浴加熱,使其回流(水浴溫度控制在70 ),反應(yīng)溫度控制在65 。2.當(dāng)反應(yīng)物變?yōu)檎吵?,轉(zhuǎn)化率為50%左右時(shí),加入20 mL甲醇,使反應(yīng)瓶中反應(yīng)物稀釋,然后將溶液慢慢傾入盛水的大搪瓷盤中。聚醋酸乙烯呈薄膜析出,待膜不粘結(jié)時(shí),用水反復(fù)洗滌,涼干后,剪成碎片,放入烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥、計(jì)算產(chǎn)率。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 水質(zhì)穩(wěn)定劑 低分子量聚丙 烯酸 (鈉)的合成 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆盏头肿恿烤郾┧幔ㄢc鹽)的合成方法。用端基滴定法測定聚丙烯酸的分子量。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理聚丙烯酸是水質(zhì)穩(wěn)定劑的主要原料之一。丙烯酸單體極易聚合,可以通過本體、溶液、乳液和懸浮等聚合方法得到聚丙烯酸,
6、它符合一般的自由基聚合規(guī)律。本實(shí)驗(yàn)用控制引發(fā)劑用量和應(yīng)用調(diào)聚劑異丙醇,合成低分子量的聚丙烯酸,并用端基滴定法測定其分子量。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑四口瓶,回流冷凝管,電動(dòng)攪拌器,恒溫水浴,溫度計(jì),滴液漏斗,pH計(jì)丙烯酸,過硫酸銨,異丙醇,氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 在裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計(jì)的250mL四頸瓶中,加入 100mL蒸餾水和1 g 過硫酸銨。待過硫酸銨溶解后,加入5g丙烯酸單體和8 g異丙醇。開動(dòng)攪拌器,加熱使反應(yīng)瓶內(nèi)溫度達(dá)到 6570。2. 將40g丙烯酸單體和2 g過硫酸銨在40 mL水中溶解,由滴液漏斗漸漸滴入瓶內(nèi),由于聚合過程
7、中放熱,瓶內(nèi)溫度有所升高,反應(yīng)液逐漸回流。滴完丙烯酸和過硫酸銨溶液約0.5 h。3. 在94繼續(xù)回流1h,反應(yīng)即可完成。聚丙烯酸相對分子質(zhì)量約在5004000之間。4. 如要得到聚丙烯酸鈉鹽, 在已制成的聚丙烯酸水溶液中,加入濃氫氧化鈉溶液 (濃度為30%) 邊攪拌邊進(jìn)行中和,使溶液的 pH值達(dá)到 1012范圍內(nèi)即停止,即制得聚丙烯酸鈉鹽。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4 苯乙烯-順丁烯二酸酐樹脂的合成 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^聚苯-丁樹脂的合成,了解共聚合的原理及其特點(diǎn)。 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)制備的聚苯-丁樹脂是采用苯乙烯與順丁烯二酸酐(馬來酸酐),在甲苯(或乙苯)溶劑中以過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑進(jìn)
8、行溶液聚合,因?yàn)樯傻谋?丁共聚物不溶于溶劑因而又稱為沉淀聚合。順丁烯二酸酐自身很難聚合,但與苯乙烯很容易進(jìn)行共聚,而且總是形成11的交替共聚物其反應(yīng)如下:高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑四口瓶,回流冷凝管,電動(dòng)攪拌器,恒溫水浴,溫度計(jì),滴液漏斗馬來酸酐,苯乙烯,過氧化二苯甲酰,二甲苯高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)和滴液漏斗的250mL四口瓶中加入12g馬來酸酐和100 mL二甲苯,加熱至80 使其全部溶解。2. 將13 g苯乙烯,過氧化二苯甲酰和50 mL二甲苯混合搖勻后自滴液漏斗加入反應(yīng)瓶中,溫度不超過90 ,約3040 min滴完。3. 從出現(xiàn)白色沉淀
9、聚合物時(shí)算起,在100105 下,反應(yīng)2 h左右,即可停止反應(yīng)。4. 將產(chǎn)物冷至室溫,過濾(回收二甲苯),用石油醚洗滌、干燥,即得白色粉末狀聚苯-丁樹脂。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)5 醋酸乙烯的乳液聚合 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜と橐壕酆系奶攸c(diǎn),了解乳液聚合中各組分的作用。2掌握制備聚醋酸乙烯膠乳的方法。 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理乳液聚合是指單體在乳化劑的作用下,分散在介質(zhì)中加入水溶性引發(fā)劑,在機(jī)械攪拌或振蕩情況下進(jìn)行非均相聚合的反應(yīng)過程。乳液聚合體系主要包括單體、分散介質(zhì)(水)、乳化劑、引發(fā)劑。乳液聚合的機(jī)理不同于一般的自由基聚合,可以同時(shí)提高聚合速度和分子量。而在本體、溶液和懸浮聚合中,使聚合速率提高的
10、一些因素,往往使分子量降低。醋酸乙烯乳液聚合產(chǎn)物聚醋酸乙烯膠乳,可用于漆、涂料和膠粘劑。該膠乳做為漆具有水基漆的特點(diǎn):粘度小,不用有機(jī)溶劑;做為涂料,對于紙張、織物、地板及墻壁等均可涂用;做為膠粘劑,無論木材、紙張及織物,凡是多孔性表面均可使用。醋酸乙烯酯(VAc)的乳液聚合采用水溶性的過硫酸鹽為引發(fā)劑,為使反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行,單體和引發(fā)劑均需分批加入。本實(shí)驗(yàn)采用PVA和OP-10兩種乳化劑混合使用,乳化效果和穩(wěn)定性比單獨(dú)使用一種好。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑四口瓶,回流冷凝管,電動(dòng)攪拌器,溫度計(jì),恒溫水浴 醋酸乙烯酯,過硫酸銨,聚乙烯醇,OP-10,去離子水高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1.
11、在裝有攪拌器、球型冷凝管和溫度計(jì)的250 mL四口瓶中,加入聚乙烯醇水溶液(10%wt)60 mL,去離子水30mL、OP-10 1g,攪拌均勻后加入醋酸乙烯 10g,用水浴加熱至6570。2. 稱取過硫酸銨,用10mLH2O配成溶液,加5 mL于反應(yīng)瓶中,控溫6570,反應(yīng)一段時(shí)間(出現(xiàn)藍(lán)色熒光,溫度慢慢升至70)后,在701下滴加50g 醋酸乙烯,約2滴加完畢,滴加單體過程中補(bǔ)加剩余引發(fā)劑溶液。3.單體滴加完畢后,緩慢升溫至80以上,如在7072保溫10分鐘,緩慢升溫到75,保持10分鐘,再緩慢升溫至78,保持10分鐘,再緩慢升溫至80,保持10分鐘。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)4.撒掉水浴,自然冷卻到
12、40,用NaHCO3水溶液調(diào)節(jié)pH=46,加入3 g鄰苯二甲酸二丁酯,充分混合后停止攪拌,出料,即得到白色粘稠的、均勻而無明顯粒子的聚醋酸乙烯膠乳(即市售的白乳膠)。5.測固含量:取2克乳液(精確到克)置于烘至恒重的玻璃表皿上,放于105烘箱中烘至恒重計(jì)算含固量(約4小時(shí))。 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)6 苯乙烯丙烯酸正丁酯復(fù)合乳液的制備 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈴?fù)合乳液聚合的特點(diǎn); 掌握制備核/殼結(jié)構(gòu)復(fù)合聚合物乳液的方法 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理合成復(fù)合聚合物乳液的方法實(shí)際上是種子乳液聚合(或稱多階段乳液聚合),即首先通過一般乳液聚合制備第一單體的聚合物乳液做為種子乳液(核聚合),然后在種子乳液存在下,
13、加入第二單體(或幾種單體的混合物)繼續(xù)聚合(殼聚合),這樣就形成了以第一單體的聚合物為核,第二單體的聚合物為殼的核/殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合聚合物乳液,復(fù)合乳液聚合與種子乳液聚合的差別在于前者是采用不同種單體,而后者采用同種單體。如果以苯乙烯(St) 為主單體,同時(shí)加入少量的丙烯酸 (AA) 單體進(jìn)行核聚合,而以丙烯酸正丁酯(n-BA)為單體,同時(shí)加入少量的丙烯酸 (AA) 單體進(jìn)行殼聚合,即得到以聚苯乙烯(PS)為核、聚丙烯酸正丁酯(PBA) 為殼的核/殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合聚合物乳液。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑四口瓶,回流冷凝管,滴液漏斗,溫度計(jì),電動(dòng)攪拌器,移液管,恒溫水浴苯乙烯,碳酸氫鈉,丙烯酸正丁
14、酯,鄰苯二甲酸二丁酯,丙烯酸,壬基酚聚氧乙烯基醚(OP-10),過硫酸鉀,十二烷基硫酸鈉(SDS)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 單體預(yù)乳化在裝有攪拌器、回流冷凝管和溫度計(jì)的250 mL四口瓶中加入去離子水 45 mL,乳化劑十二烷基硫酸鈉、壬基酚聚氧乙烯基醚。水浴加熱至5060,攪拌,當(dāng)乳化劑完全溶解后加入核單體(20 mL苯乙烯和1 mL丙烯酸),使單體乳化3040 min。傾倒出已預(yù)乳化的核單體備用。 在上述裝置中加入去離子水15 mL,乳化劑十二烷基硫酸鈉(SDS) 0.1 g、壬基酚聚氧乙烯基醚。水浴加熱至5060,攪拌,當(dāng)乳化劑完全溶解后加入殼單體(6.5mL 丙烯酸正丁酯和 0.
15、5mL 丙烯酸),使單體乳化 3040 min。 傾倒出已預(yù)乳化的殼單體備用。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)2.種子乳液聚合(核聚合)在上述裝置中加入引發(fā)劑溶液 8 mL (稱取過硫酸鉀溶于20 mL去離子水中,配制成2.0%的引發(fā)劑溶液,供兩組使用),將已乳化的核單體倒入滴液漏斗中。將體系加熱至80,并保持此溫度,在攪拌下以半連續(xù)狀態(tài)滴加已乳化的核單體。當(dāng)體系中出現(xiàn)蘭色熒光時(shí)開始計(jì)時(shí),1h 后即可停止反應(yīng), 此時(shí)得到的白色乳狀液即種子乳液。3.復(fù)合乳液聚合(殼聚合)在上述種子乳液中補(bǔ)加引發(fā)劑溶液2 mL,將已預(yù)乳化的殼單體倒入滴液漏斗中。以半連續(xù)狀態(tài)滴加已乳化的殼單體,并控制反應(yīng)溫度80,當(dāng)殼單體滴加完后升
16、溫至90,保溫,再反應(yīng) 1h聚合完畢。加入10%的碳酸氫鈉溶液,調(diào)節(jié)體系的pH值為78,再加入2mL增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯,再攪拌15 min,降溫至40以下出料,即得以PS為核PBA為殼的核/殼結(jié)構(gòu)復(fù)合乳液。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)7 苯乙烯珠狀聚合 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈶腋【酆系姆磻?yīng)原理及配方中各組分的作用了解珠狀聚合實(shí)驗(yàn)操作及聚合工藝的特點(diǎn) 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理懸浮聚合是指在較強(qiáng)的機(jī)械攪拌下,借懸浮劑的作用,將溶有引發(fā)劑的單體分散在另一與單體不溶的介質(zhì)中(一般為水)所進(jìn)行的聚合。懸浮聚合實(shí)質(zhì)上是單體小液滴內(nèi)的本體聚合,在每一個(gè)單體小液滴內(nèi)單體的聚合過程與本體聚合是相類似的,但由于單體在體系
17、中被分散成細(xì)小的液滴,因此,懸浮聚合又具有它自己的特點(diǎn)。 苯乙烯(St)通過聚合反應(yīng)生成如下聚合物。反應(yīng)式如下:本實(shí)驗(yàn)要求聚合物體具有一定的粒度。粒度的大小通過調(diào)節(jié)懸浮聚合的條件來實(shí)現(xiàn)。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑250mL三口瓶,電動(dòng)攪拌器,恒溫水浴,冷凝管,溫度計(jì),吸管,抽濾裝置苯乙烯,聚乙烯醇,過氧化二苯甲酰,甲醇高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 在250 mL三頸瓶上,裝上攪拌器和水冷凝管。量取100 mL去離子水,稱取0.5 g聚乙烯醇(PVA)加入到三頸瓶中,開動(dòng)攪拌器并加熱水浴至95 左右,待聚乙烯醇完全溶解后(20 min左右),將水溫降至80 左右。2. 稱取0. 5 g
18、過氧化二苯甲酰(BPO)于一干燥潔凈的50 mL量筒(或燒杯)中,并加入20 g單體苯乙烯(已精制)使之完全溶解。3. 將溶有引發(fā)劑的單體倒入到三頸瓶中,此時(shí)需小心調(diào)節(jié)攪拌速度,使液滴分散成合適的顆粒度,繼續(xù)升高溫度,控制水浴溫度在8689 范圍內(nèi),使之聚合。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)4. 在反應(yīng)3 h后,可以用大吸管吸出一些反應(yīng)物,檢查珠子是否變硬,如果已經(jīng)變硬,即可將水浴溫度升高至9095 ,反應(yīng)1 h后即可停止反應(yīng)。5. 將反應(yīng)物進(jìn)行過濾,并把所得到的透明小珠子放在25 mL甲醇中浸泡20 min(為什么?),然后再過濾(甲醇回收),將得到的產(chǎn)物用約50 的熱水洗滌幾次(為什么?),用濾紙吸干后,置
19、產(chǎn)物于5060 烘箱內(nèi)干燥,計(jì)算產(chǎn)率,觀看顆粒度的分布情況。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8 甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯懸浮共聚合 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈶腋」簿酆系姆磻?yīng)機(jī)理及配方中各組分的作用了解無機(jī)懸浮劑的制備及其作用了解懸浮共聚合實(shí)驗(yàn)操作及聚合工藝上的特點(diǎn) 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理以甲基丙烯酸甲酯為主單體與少量苯乙烯共聚合的無規(guī)共聚物即為有機(jī)玻璃模塑粉,其分子量要達(dá)到13萬15萬才能加工成具有一定物理機(jī)械性能的產(chǎn)品,其結(jié)構(gòu)可表示為: 甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯均不溶于水,單體靠機(jī)械攪拌形成的分散體系是不穩(wěn)定的分散體系,為了使單體液滴在水中保持穩(wěn)定,避免粘結(jié),需在反應(yīng)體系中加入懸浮劑,通過實(shí)驗(yàn)證明采用磷酸鈣乳濁
20、液做懸浮劑效果較好,加入量為單體總質(zhì)量的0.7%左右為宜。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑250mL三口瓶,四口瓶,電動(dòng)攪拌器,恒溫水浴,冷凝管,溫度計(jì),抽濾裝置等苯乙烯,甲基丙烯酸甲酯,過氧化二苯甲酰,硬脂酸,去離子水,氯化鈣,磷酸三鈉,氫氧化鈉高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟懸浮劑的制備 CaCl2溶液的配制 按配方稱取6 g氯化鈣,放入500 mL三頸瓶中,加入去離子水165 mL,攪拌,使之溶解,呈無色透明水溶液,備用, Na3PO4和NaOH溶液的配制 按配方稱取6 g磷酸三鈉,0.8 g氫氧化鈉放入400 mL燒杯中,加入去離子水165 mL,攪拌,使之溶解,得無色透明之溶液,備用,
21、將三頸瓶中氯化鈣溶液在水浴上加熱溶解至水浴沸騰,另將盛有磷酸三鈉、氫氧化鈉水溶液的燒杯放于熱水浴中,在攪拌下用滴管將此溶液連續(xù)滴加至三頸瓶中,約在2030 min內(nèi)加完,然后在沸騰的水浴中保溫半小時(shí),停止反應(yīng),反應(yīng)后的懸浮劑呈乳白色混濁液,用滴管取20滴(或1 mL)懸浮劑放入干凈之試管中,加入10 mL去離子水,搖勻,放置半小時(shí),如無沉淀,即為合格,備用,制得的懸浮劑要在8 h內(nèi)使用,如有沉淀,即不能再用,需另行制備。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚合反應(yīng) 在250mL的四口瓶上,裝上密封攪拌器、真空系統(tǒng),加入50mL去離子水,22 mL懸浮劑而后抽真空至86659.3 Pa(65
22、0 mmHg) 分別稱取4g 甲基丙烯酸甲酯和6g苯乙烯,混合均勻,加入硬脂酸和引發(fā)劑使其溶解,然后加入四口瓶中(加料時(shí)盡量避免空氣進(jìn)入)。 升溫,控制加熱速度,使體系的溫度快速升至75 ,然后以1 /min的升溫速度升至80 ,并保溫1 h,再以5 /min的升溫速度升至90 ,待真空度升至最高點(diǎn)而下降時(shí),表示反應(yīng)即將結(jié)束,為了使單體完全轉(zhuǎn)化為聚合物,應(yīng)繼續(xù)升溫至110115 ,并在110115 下保溫1 h,聚合反應(yīng)完畢。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 聚合物后處理 反應(yīng)后所得物料為有機(jī)玻璃模塑粉懸浮液,需經(jīng)酸洗、水洗、過濾、干燥等處理過程。 酸洗:反應(yīng)所得物料為堿性,且含有懸浮劑磷酸鈣需除去,方法是加入
23、2mL化學(xué)純鹽酸。 水洗、過濾:水洗的目的是除去產(chǎn)物中的Cl-離子,方法是先用自來水洗45次,再用去離子水洗兩次(每次用量50 mL左右),用AgNO3溶液檢驗(yàn)有無Cl-存在(如無白色沉淀即可),采用抽濾過濾使粉料與水分開。 干燥:將白色粉狀聚合物放入搪瓷盤中,置于100 的烘箱中烘干。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)9 低分子量端羥基聚酯的制備 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馄胶獬?shù)K較小的聚酯類型縮聚反應(yīng)的特點(diǎn) 制備分子量為20003000的端羥基聚酯高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理縮聚反應(yīng)大多數(shù)是官能團(tuán)之間的逐步可逆反應(yīng)。影響聚酯反應(yīng)程度和聚酯相對分子質(zhì)量的因素除與單體結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還與反應(yīng)條件,如:單體原料的配比、反應(yīng)
24、溫度、壓力、催化劑及反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。 本實(shí)驗(yàn)用己二酸和乙二醇為原料合成低相對分子質(zhì)量(20003000)的端羥基聚酯。其化學(xué)反應(yīng)方程式為 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑四口瓶,電動(dòng)攪拌器,水油分離器,電熱套,真空系統(tǒng)己二酸,乙二醇,對甲苯磺酸,亞磷酸三苯酯高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 在裝有溫度計(jì)、攪拌器和油水分離器(其上裝有真空系統(tǒng))的250 mL四口燒瓶中,加入15.5 g(0.25 mol)乙二醇,29.5 g(0.20 mol)己二酸,0.18 g的催化劑對甲苯磺酸和穩(wěn)定劑亞磷酸三苯酯0.02 g。用電熱套加熱。 2. 當(dāng)溫度上升到140 左右時(shí),開動(dòng)攪拌器。在大約15 min時(shí)間
25、內(nèi)升溫到160 2,并保持此溫度。記下第一滴水析出的時(shí)間,每隔10 min記錄一次析出的水量。待析水量不再增加時(shí)繼續(xù)升溫。在大約10 min時(shí)間內(nèi)使體系的溫度升至1802,并同時(shí)開動(dòng)真空泵,使體系真空度為4046.7 kPa (300350 mmHg)。每隔10 min記錄一次析出的水量,當(dāng)析水量不再增加時(shí),繼續(xù)升溫,在大約10 min時(shí)間內(nèi),使體系溫度升至2002,并保持此溫度,并同時(shí)使體系真空度為8086.7kPa(600650 mmHg),每隔10 min記錄一次析出水量,待析水量不再增加時(shí),繼續(xù)反應(yīng)30 min。 3. 停止加熱,當(dāng)溫度下降至120時(shí)停止攪拌并去掉真空系統(tǒng),出料。物料經(jīng)
26、真空過濾得透明微黃色粘稠液體,即為端羥基聚酯。 測定聚酯的相對分子質(zhì)量和羥值。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)10 低分子量雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備,掌握一般縮聚反應(yīng)的原理 熟悉低分子量環(huán)氧樹脂的制備方法,了解環(huán)氧樹脂的用途 熟悉環(huán)氧值的測定方法高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理 雙酚A型環(huán)氧樹脂是是由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉存在下反應(yīng)生成的。其反應(yīng)式如下: 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑四口瓶,滴液漏斗,分液漏斗,電動(dòng)攪拌器,溫度計(jì),減壓蒸餾裝置,恒溫水浴環(huán)氧氯丙烷,雙酚A,氫氧化鈉,苯,去離子水 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟 將22 g雙酚A()和28 g環(huán)氧氯丙烷
27、(0.3mol)依次加入裝有攪拌器、滴液漏斗和溫度計(jì)的250 mL四頸瓶中。用水浴加熱,升溫至75,攪拌雙酚A使其完全溶解。70下滴加40 mL,20%的NaOH溶液,約0.5 h滴加完畢。在7580 繼續(xù)反應(yīng)2 h,此時(shí)溶液呈乳黃色,停止加熱,降溫。加入苯60 mL,攪拌,使樹脂溶解后移入分液漏斗,靜置后分去水層,再用水洗數(shù)次,直到洗滌水相呈中性及無氯離子(用pH紙及AgNO3溶液檢查),分出有機(jī)層。將上層苯溶液倒入減壓蒸餾裝置中,先在常壓下蒸去苯,然后在減壓下蒸餾以除去所有揮發(fā)物。趁熱將燒瓶中的樹脂倒出,冷卻后得琥珀色透明的、粘稠的環(huán)氧樹脂,稱重并計(jì)算產(chǎn)率。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)11 三聚氰胺
28、甲醛樹脂的合成 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馊矍璋芳兹渲暮铣煞椒皩訅喊宓募庸すに?高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理三聚氰胺甲醛樹脂的縮合反應(yīng)及其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,它受到配料比、反應(yīng)液的PH值以及反應(yīng)溫度等各種因素的影響。根據(jù)要求可控制縮聚反應(yīng)進(jìn)行的程度,在堿性介質(zhì)中,先生成可溶性的“預(yù)縮合物”,這些縮合物以三聚氰胺的三羥甲基化合物,在PH值為89時(shí)特別穩(wěn)定。進(jìn)一步縮合(N羥甲基和NH基的失水)成為微溶并最后變成不溶的交聯(lián)產(chǎn)物。 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn) 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑 四口瓶,電動(dòng)攪拌器,溫度計(jì),恒溫水浴,油壓機(jī)三聚氰胺,烏洛托品(六次甲基四胺),甲醛水溶液,三乙醇胺高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 合成樹脂 取
29、甲醛水溶液(37%),烏洛托品(用于調(diào)pH值)于250mL四頸瓶中,攪拌,溶解,加入63g三聚氰胺,攪拌5min后加熱到80,在7580(最好在75,一定要低于80)反應(yīng)約1h后,測定沉淀比,沉淀比為2:2時(shí),加入三乙醇胺,攪拌均勻,呈無色透明狀液體,停止加熱。 沉淀比的測定:精確取2mL樣品,冷至20,在攪拌下滴加2mL的去離子水,當(dāng)樣品變微渾濁時(shí),即達(dá)沉淀比2:2。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)2. 浸漬干燥 將所得溶液傾于培養(yǎng)皿中,用濾紙浸漬1min,分張進(jìn)行并保證浸勻、浸透樹脂,用鑷子取出濾紙,使過剩樹脂滴掉后,用夾子固定在拉直繩子上干燥至既不沾手也不脆折。約需浸漬15張濾紙。 3. 層壓 將浸好干燥的紙張疊整齊,置于預(yù)涂硅油
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