實(shí)驗(yàn)五：苯乙烯乳液聚合

高分子化學(xué)試驗(yàn)報(bào)告苯乙烯乳液聚合試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^試驗(yàn)比照不同量乳化劑對(duì)聚合反響速度和產(chǎn)物的相對(duì)分子用，尤其是乳化劑的作用。把握制備聚苯乙烯膠乳的方法，以及用電解質(zhì)分散膠乳和凈化聚合物的方法。二、試驗(yàn)原理生產(chǎn)聚合物的實(shí)施方法有四種，本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合及乳液聚合。所謂本體聚合是單體本身或單體再參與少量引發(fā)劑(或催化科)的聚合；溶液聚合是在單體和引發(fā)劑溶于某種溶劑所構(gòu)成的溶液中所進(jìn)展的聚合，懸浮聚合是在懸浮于水中的單體珠滴中的聚合，體系主要由單體、水、溶于單體的引發(fā)劑及分散介質(zhì)四種根本組進(jìn)展的聚合，體系主要由單體、水、乳化劑及溶于水的引發(fā)刑四種根本組分組成。反響，產(chǎn)品為具有膠體溶液特征的聚合物膠乳。三、試驗(yàn)儀器及試劑試驗(yàn)儀器：三口瓶，回流冷凝管，電動(dòng)攪拌器，恒溫水浴，溫度計(jì)，量筒，移液管，燒杯，布氏漏斗，抽濾瓶，水泵試驗(yàn)試劑：苯乙烯，過硫酸鉀，十二烷基磺酸鈉，乙醇，蒸餾水四、試驗(yàn)裝臵圖五、試驗(yàn)流程g乳化劑+50ml水?dāng)嚢琛⒓訜崾谷榛瘎┤芙?/p>

10ml過硫酸鉀+10ml水浴溫度為80快速升溫8890

1.5h

反響物移入燒杯

破乳5g攪拌抽慮并用熱水洗滌

烘干稱重六、試驗(yàn)步驟試驗(yàn)步驟 試驗(yàn)現(xiàn)象 分析1、在裝有溫度計(jì)、攪加熱攪拌下乳化劑溶150mL解蒸餾水、0.6g乳化劑，攪拌并水浴加熱20min，使乳化劑溶解；

十二烷基磺酸鈉易溶于熱水，攪拌使其充分溶解2、瓶內(nèi)溫度達(dá)80℃左右時(shí)，將10mL硫酸鉀溶液及10mL苯乙烯單體混合后倒入三口瓶中，快速升

將10mL倒入10mL溶液，兩者不互溶，形成油狀液滴；混合液倒入三口瓶后，溶

因苯乙烯單體不溶于水，所以與過硫酸鉀溶液不相溶，當(dāng)把混合液倒入三口瓶后，苯乙烯在乳化劑的作溫至88~90℃，并維液變成乳白色的乳液持此溫度1.5h而后停狀；止反響；3、將乳液倒入150mL參與NaCl快速攪拌燒杯中，加NaCl攪拌使乳液分散；形成白色糊狀4、用布氏漏斗吸濾最烘干后產(chǎn)物的狀態(tài)為

用下聚合，從而消滅乳白色由于氯化鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，可以破壞膠體溶液的雙電子層構(gòu)造，使它聚合，所以氯化鈉可破乳在烘干的過程中，最50~60

白色固體表層有大量蓬松針狀物〔如動(dòng)物

表層的物質(zhì)具有較大的體積膨脹空間，易燥，稱重。 的白色毛發(fā)輕輕碰行成蓬松物，同時(shí)也觸，針狀物變碎成粉末。

與產(chǎn)品的內(nèi)部構(gòu)造有關(guān)系。七、留意事項(xiàng)1、留意觀看乳化劑是否完全溶解，乳化劑溶解與否對(duì)試驗(yàn)影響很大；2、破乳時(shí)，邊加氯化鈉要邊猛烈攪拌，否則氯化鈉無法分散開，則無法到達(dá)破乳的效果；3、試驗(yàn)中留意把握反響單體用量、引發(fā)劑用量、水的用量和反響溫度及反響時(shí)間。八、問題爭(zhēng)論與分析依據(jù)乳液聚合機(jī)理和動(dòng)力學(xué)解釋乳液聚合反響速度快和相對(duì)分子質(zhì)量高的特點(diǎn)。答：高速率的緣由:其次階段恒速期的速率為Rp=

kp[M]nNNNN格外大，所以反響速率格外快，增加膠粒數(shù)可以增大聚合速率。在乳液聚合體系中有著巨大數(shù)量的乳膠粒，其中封閉著巨大數(shù)量的自由基進(jìn)展鏈增長反響，自由基的總濃度比其他聚合過程要大。故乳液聚合反響比其他聚合過程的反響速率要高。②

kp[M]nN=Xn RiNN格外大，所以聚合度格外大，增加膠粒數(shù)可以增大聚合度。在乳液聚合體系中，引發(fā)劑溶于水相，且在水相中分解成自由基。自由基由水相集中到膠束中或乳膠粒中，在其中引發(fā)聚合。聚合反響就發(fā)生在一個(gè)個(gè)被此孤立的乳膠粒中。任意兩個(gè)自由基都有相互碰撞而彼終止的可能性。而在乳液聚合體系中，一個(gè)個(gè)自由基鏈被封閉在彼此孤立的乳膠粒中，不同乳膠粒中的自為了做好條件比照試驗(yàn)，在試驗(yàn)中應(yīng)特別留意那些問題?答：由于試驗(yàn)比照的是乳化劑用量對(duì)聚合的影響，所以試驗(yàn)中要留意的是，單體用量、引發(fā)劑用量、水的用量和反響溫度準(zhǔn)時(shí)間都要盡量保持全都，而乳化劑的使用量要有所區(qū)分。試說明在后處理中聚合物用熱水及乙醇處理的目的是什么?NaClNaCl過乙醇除去。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，爭(zhēng)論乳化劑在乳液聚合中的作用。答：乳化劑是乳液聚合中的主要組分，當(dāng)乳化劑水溶液超過臨界膠束濃度時(shí)，開頭形成膠束。在一般乳液配方條件下，由于膠束數(shù)量在膠束中發(fā)生，以膠束轉(zhuǎn)變?yōu)閱误w-聚合物顆粒。試比照本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合和乳液聚合的特點(diǎn)。答：本體聚合是單體本身或單體再參與少量引發(fā)劑(或催化科)的由單體、水、溶于單體的引發(fā)劑及分散介質(zhì)四種根本組分組成；乳液聚合則是由單體和水在乳化劑作用下配制成的乳狀液中進(jìn)展的聚合，體系主要由單體、