加聚反應(yīng)動力學(xué)膨脹計(jì)法測定苯乙烯聚合反應(yīng)速率及引

/實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握膨脹計(jì)法測定聚合反應(yīng)速率的原理和方法

求得平均聚合速率，并驗(yàn)證聚合速率與單體濃度的動力學(xué)關(guān)系式

低轉(zhuǎn)化率，引發(fā)劑濃度[I]視為恒定/實(shí)驗(yàn)原理/聚合速率與單體濃度微觀動力學(xué)關(guān)系的驗(yàn)證積分測定不同時刻單體濃度[M]，并以ln([M]0/[M])~t作圖，如果得到一條直線，則驗(yàn)證微觀動力學(xué)推理的正確/實(shí)驗(yàn)原理/聚合速率的測定直接法：包括物理分離和化學(xué)或光譜分析間接法：利用單體和聚合物的物理常數(shù)如密度、折光指數(shù)、旋光度等的差異來測單體的轉(zhuǎn)化率密度單體密度小聚合物密度大聚合時體積收縮膨脹計(jì)法如何確定體積變化與聚合速率的關(guān)系？/實(shí)驗(yàn)原理/聚合速率與體積變化的關(guān)系定義單體聚合的轉(zhuǎn)化率C微分/實(shí)驗(yàn)原理/聚合速率與體積變化的關(guān)系在t時刻的轉(zhuǎn)化率Ct：/實(shí)驗(yàn)原理/聚合速率與體積變化的關(guān)系通過對聚合過程體積的變化ΔVt，算出轉(zhuǎn)化率Ct；進(jìn)而可以做出C~t曲線，根據(jù)曲線斜率得到聚合速率Rp/實(shí)驗(yàn)原理/聚合速率與引發(fā)劑濃度關(guān)系的確定反應(yīng)初期，單體濃度[M]視為恒定，聚合速率可以寫為：取對數(shù)：利用膨脹計(jì)法測得的平均聚合速率Rp，以logRp~log[I]作圖，將得到一條直線，它的斜率就是聚合速率對引發(fā)劑濃度的反應(yīng)級數(shù)α。/實(shí)驗(yàn)原理/膨脹計(jì)法的其他應(yīng)用

膨脹計(jì)法還可用于很多其他領(lǐng)域的研究，如結(jié)晶熔融的體積變化、固化過程、通過考察分離的各種添加劑組分對自由基聚合的影響來研究油品的老化現(xiàn)象等。

采用膨脹計(jì)法,考察均聚或共聚反應(yīng)的聚合動力學(xué),在不同溫度下定量考察取代羥胺類化合物如N,N-二乙基羥胺DEHA(自由基聚合阻聚劑)對苯乙烯自由基聚合誘導(dǎo)期及轉(zhuǎn)化率的影響,探討DEHA對乙烯系單體自由基聚合阻聚和緩聚的作用機(jī)理。/實(shí)驗(yàn)步驟/控制恒溫水浴在70℃20gSt,100~160mgBPO,搖動使BPO溶解溶液加入膨脹計(jì)底瓶至磨口4/5高度,放入毛細(xì)管裝置至于水浴中，待液面穩(wěn)定達(dá)到熱平衡ATTENTION保證液面在0刻度以下/實(shí)驗(yàn)步驟/記下起始液面高度hm液面下降，聚合開始，每5min記錄一次高度ht1.5h后停止記錄，將瓶中液體回收，甲苯洗滌3次用甲苯標(biāo)定膨脹計(jì)容積和毛細(xì)管截面積AATTENTION反應(yīng)液和甲苯都要回收，禁止倒入水槽/注意事項(xiàng)/

連同膨脹計(jì)刻度管一起稱量時注意安全，防止傾倒

原料中甲苯易揮發(fā)并具有毒性，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，注意使用安全，甲苯洗液須倒入回收瓶禁止倒入水槽！）ATTENTION/數(shù)據(jù)處理/甲苯密度(20℃)

甲苯體膨脹系數(shù)(10-30℃)

苯乙烯密度(70℃)0.8669g/mL

0.00107

0.864g/mL

聚苯乙烯密度(70℃)苯乙烯分子量1.04g/mL

104.15

用到的數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)處理/計(jì)算t時刻的轉(zhuǎn)化率

單體起始體積t時刻的體積收縮/數(shù)據(jù)處理/求平均聚合速率

作圖并求得平均聚合速率Rp

單體起始濃度/討論與思考題/

如何標(biāo)定膨脹計(jì)容積及毛細(xì)管的截面積？

自由基反應(yīng)動力學(xué)推導(dǎo)有哪些假定條件？討論本實(shí)驗(yàn)的影響因素。

比較各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出聚合速率與引發(fā)劑濃度的關(guān)系。

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