實(shí)驗(yàn)三醋酸乙烯酯的溶液聚合

1、 高 分 子 化 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 實(shí)驗(yàn)三：醋酸乙烯酯的溶液聚合 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)聚醋酸乙烯酯的制備，掌握溶液聚合的一般方法和基本實(shí)驗(yàn)技巧。二、實(shí)驗(yàn)原理通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解聚醋酸乙烯酯的聚合特點(diǎn)，溶液聚合一般具有反應(yīng)均勻、聚合熱易散發(fā)、反應(yīng)速度及溫度易控制、分子量分布均勻等優(yōu)點(diǎn)。在聚合過(guò)程中存在向溶劑鏈轉(zhuǎn)移的反應(yīng)，使產(chǎn)物分子量降低。因此，在選擇溶劑時(shí)必須留意溶劑的活性大小。各種溶劑的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)變動(dòng)很大，水為零，苯較小，鹵代烴較大。一般根據(jù)聚合物分子量的要求選擇合適的溶劑。另外還要留意溶劑對(duì)聚合物的溶解性能，選用良溶劑時(shí)，反應(yīng)為均相聚合，可以消除凝膠效應(yīng)，遵循正常的自由基動(dòng)力學(xué)規(guī)律。選用沉淀劑時(shí)，則成

2、為沉淀聚合，凝膠效應(yīng)明顯。產(chǎn)生凝膠效應(yīng)時(shí)，反應(yīng)自動(dòng)加速，分子量增大，劣溶劑的影響介于其間，影響程度隨溶劑的優(yōu)劣程度和濃度而定。 本實(shí)驗(yàn)以甲醇為溶劑進(jìn)行醋酸乙烯酯的溶液聚合。根據(jù)反應(yīng)條件的不同，如溫度、引發(fā)劑量、溶劑等的不同可得到分子量從2000到幾萬(wàn)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)。但由于溶劑引進(jìn)，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。 聚醋酸乙烯酯適于制造維尼綸纖維，分子量的控制是關(guān)鍵。由于醋酸乙烯酯自由基活性較高，輕易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移，反應(yīng)大部分在醋酸基的甲基處反應(yīng)，形成鏈或交鏈產(chǎn)物。除此之外，還向單體、溶劑等發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。所以在選擇溶劑時(shí)，必須考慮對(duì)單體、聚合物

3、、分子量的影響，而選取適當(dāng)?shù)娜軇?溫度對(duì)聚合反應(yīng)也是一個(gè)重要的因素。隨溫度的升高，反應(yīng)速度加快，分子量降低，同時(shí)引起鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)速度增加，所以必須選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度。本實(shí)驗(yàn)以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，甲醇為溶劑的醋酸乙烯酯的溶液聚合，屬于自由基聚合反應(yīng)。三、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品儀器：100mL 三角瓶量 移液管 洗耳球 回流冷凝管 藥品：醋酸乙烯酯(重蒸) 甲醇偶氮二異丁腈四、實(shí)驗(yàn)裝置五、實(shí)驗(yàn)步驟及流程1）、在裝有攪拌器、回流冷凝管和溫度汁的反應(yīng)瓶中加入醋酸乙烯酯20g(即21.5ml)2）、再將另一小燒杯內(nèi)預(yù)先準(zhǔn)備好的偶氮二異丁腈溶液(0.05g 溶于5mI 甲醇中)倒入反應(yīng)瓶，3）、升溫，控制反應(yīng)瓶

4、內(nèi)溫度6163，注意觀察體系內(nèi)粘度的變化4）、3h 后停止反應(yīng)，將瓶?jī)?nèi)的物料倒入表面皿中，放入50真空烘箱中干燥得無(wú)色透明樹(shù)脂，稱重。在升溫前，應(yīng)將引發(fā)劑充分振蕩，均勻分散在單體中。六、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在61-65的情況下加熱一段時(shí)間后出現(xiàn)氣泡，隨著時(shí)間的增加，瓶中出現(xiàn)大量的白色泡泡,燒瓶中的溶液慢慢變成乳白色的透明物質(zhì)，并且慢慢變的粘稠，在加熱1個(gè)小時(shí)左右的時(shí)候，溶液變粘稠，倒入冷水就出現(xiàn)不溶于水的稠狀物。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 透明樹(shù)脂稱重得4.84g，原料醋酸乙烯酯的重量為20g！且由于聚合之后，結(jié)構(gòu)單元只是結(jié)構(gòu)改變，組成沒(méi)變！ 所以，產(chǎn)率=4.84/20*100%=24.2% 附上樹(shù)脂圖：八、實(shí)驗(yàn)思考題1）、聚合過(guò)程中，哪些因素會(huì)導(dǎo)致聚合物支化度的增加？答：影響的主要因素是：溫度，引發(fā)劑的用量和純度，以及溶劑的選擇。2）、與本體聚合相比，溶液聚合有什么特點(diǎn)？答：相對(duì)于本體聚合而言，溶液聚合具有散熱容易，可連續(xù)化，一般不會(huì)產(chǎn)生爆聚等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也有不宜制成干燥粉狀或粒狀樹(shù)脂等缺點(diǎn)3）、 在反應(yīng)中甲醇起到什么作用?在反映溫度未達(dá)到甲醇的沸點(diǎn)前，是否要要用冷凝管?答：甲醇在反應(yīng)中起到