實(shí)驗(yàn)三 丙烯酰胺的水溶液聚合

1、University of Jinan高高 分分 子子 化化 學(xué)學(xué) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 丙烯酰胺的水溶液聚合丙烯酰胺的水溶液聚合 一一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握溶液聚合的方法及原理；2. 學(xué)習(xí)如何正確的選擇溶劑。University of Jinan高高 分分 子子 化化 學(xué)學(xué) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)2二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 溶液聚合溶液聚合是將單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中，在溶液狀態(tài)下進(jìn)行的聚合反應(yīng)。與本體聚合相比，溶液聚合體系具有粘度低、攪拌和傳熱比較容易、不易產(chǎn)生局部過(guò)粘度低、攪拌和傳熱比較容易、不易產(chǎn)生局部過(guò)熱、聚合反應(yīng)容易控制等優(yōu)點(diǎn)熱、聚合反應(yīng)容易控制等優(yōu)點(diǎn)。但由于溶劑的引入，溶溶劑

2、的回收和提純劑的回收和提純使聚合過(guò)程復(fù)雜化。 進(jìn)行溶液聚合時(shí)，由于溶劑并非完全是惰性的，對(duì)反應(yīng)要產(chǎn)生各種影響，選擇溶劑時(shí)要注意其對(duì)引發(fā)劑分解的引發(fā)劑分解的影響、鏈轉(zhuǎn)移作用、對(duì)聚合物的溶解性能影響、鏈轉(zhuǎn)移作用、對(duì)聚合物的溶解性能的影響。 University of Jinan高高 分分 子子 化化 學(xué)學(xué) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)3二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 丙烯酰胺為水溶性單體，其聚合物也溶于水。本實(shí)驗(yàn)采用水為溶劑水為溶劑進(jìn)行溶液聚合。與以有機(jī)物作溶劑的溶液聚合相比，具有價(jià)廉、無(wú)毒價(jià)廉、無(wú)毒、鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)小、對(duì)單體和聚合物的溶解性能好的優(yōu)點(diǎn)。聚丙烯酰胺是一種優(yōu)良的絮凝劑絮凝劑，水溶性好，廣泛應(yīng)用于石油開采、選礦、

3、化學(xué)工業(yè)及污水處理等方面。合成聚丙烯酰胺的化學(xué)反應(yīng)簡(jiǎn)式如下：University of Jinan高高 分分 子子 化化 學(xué)學(xué) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)4 三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑 儀器：儀器：四口瓶，回流冷凝管，電動(dòng)攪拌器，溫度計(jì)，電熱套 試劑：試劑：丙烯酰胺，甲醇，過(guò)硫酸鉀(或過(guò)硫酸銨)，氮?dú)釻niversity of Jinan高高 分分 子子 化化 學(xué)學(xué) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)5四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的250mL四口瓶中加入10g(0.14mol)丙烯酰胺和80mL蒸餾水，開動(dòng)攪拌器，在氮?dú)獾獨(dú)?通過(guò)冷凝管通入)存在的情況下用水浴加熱至30，使單體溶解。然后把溶解在10mL蒸餾水中的0.05g過(guò)硫酸鉀從冷凝管上口加入反應(yīng)瓶中，并用10mL蒸餾水沖洗冷凝管。逐步升溫逐步升溫到90，這時(shí)聚合物便逐漸形成，在90下反應(yīng)23h。University of Jinan高高 分分 子子 化化 學(xué)學(xué) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)6四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 2. 反應(yīng)完畢，將所得到的產(chǎn)物倒入盛有150mL甲醇甲醇的500mL燒杯中，邊倒邊攪拌，聚丙烯酰胺便沉淀下來(lái)。向燒杯中加入少量的甲醇，觀察是否仍有沉淀生成觀察是否仍有沉淀生成，如果有沉淀生成，則可再加入少量甲醇，使聚合物沉淀