丙烯腈的沉淀聚合

1、丙烯睛的沉淀聚合一、目的要求1、通过丙烯腊的水溶液聚合，熟悉沉淀聚合的特点和操作技术。2、了解氧化还原体系引发自由基聚合的原理和特点。二、实验原理在自由基聚合反应过程中，如果聚合物不溶于单体，生成的聚合物或长链自 由基就会以固态沉析出来，形成异相聚合体系，把它叫做沉淀聚合。丙烯腊在水 溶液中的聚合反应就属于此类，反应开始以后，很快出现白色沉淀，沉淀越积越 多，形成淤浆，故又叫淤浆聚合。在聚合过程中，由于长链自由基不溶于丙烯腊的水溶液，呈卷曲状态，使其 端基可能被包离，而大大影响了双基终止的速度，出现反应自动加速的现象使聚 合周期缩短。通常通过氧化物热分解产生自由基，引发聚合反应，若将过氧化物与

2、适当的 还原剂配位，组成氧化还原体系，由氧化还原反应产生自由基，以引发聚合反应， 这可使引发剂的分解活化能降低，从而提高了引发和聚合速率，或者可使聚合反 应在较低的温度下进行。以过硫酸铵为氧化剂，亚硫酸氢钠为还原剂的氧化还愿反应为：s2o8= + HSO3- so4- + so4- + HSO3-体系中还可以进行其他的氧化还原反应，如：so4- + H2O HSO4- + HO-这些自由基都可能引发丙烯腈聚合，得到高分子质量的聚丙烯腈（难溶于一般溶剂，可 溶于极性溶剂）。三、实验操作1、溶液的配置4%过硫酸铵水溶液5ml；1 %的亚硫酸氢钠水溶液10ml； 0.1N 硫酸 0.8ml；0.5%

3、的硫酸亚铁铵水溶液4ml；1 %的碳酸钠水溶液10ml；蒸馏水80ml；丙烯腊10ml；乙醇20ml。2、聚合操作在三口反应瓶中装有温度计，并且带轴封的搅拌器和回流冷凝管，冷凝管的 顶部接一气密封水管，用氮气置换反应瓶中的空气，然后加入80ml蒸馏水和10ml 丙烯腊，用水浴加热，当水浴反应温度达到40C时，加入4ml硫酸亚铁铵水溶 液和0.8ml的0.1N硫酸的混合液，当反应温度升到50C时，加入5ml过硫酸氨 溶液和10ml亚硫酸氢钠溶液，很快便有白色沉淀出现，使反应液呈现乳白色。 反应初期放热量大，应注意控温，反应1h后，加入碳酸钠溶液，使聚合反应终 止，聚合物在布氏漏斗上过滤，用蒸馏水

4、洗两次，再用20ml乙醇洗一次，在50C 真空烘箱中干燥，称重，计算产率。四、思考题1、自由基聚合反应中的自动加速现象为什么会在本实验中出现？聚合中长链自由基不溶于丙烯腊的水溶液，呈卷曲状态，其端基可能 被包埋，大大影响了双基终止的速度，出现自动加速现象2、本实验为什么会在较短的时间内完成？聚合中长链自由基不溶于丙烯腊的水溶液，呈卷曲状态，其端基可能被包 埋，大大影响了双基终止的速度，出现自动加速现象，使聚合周期缩短氧化还原引发体系，引发剂的分解活化能低，聚合反应可在较低的温度下 进行，提高了引发和聚合速率3、氧化对实验有什么影响？在实验中怎么才能避免它的影响？还有哪些因 素影响聚合反应？氧化消耗引发剂体系中的还原剂，使引发效率降低氮气置换反应瓶中的空气，除氧还原剂用量要少于氧化剂，还原剂过量，与自由基反应使活性消失【注】1.聚丙烯月青难溶于一般溶剂