苯乙烯—顺丁烯二酸酐的交替共聚

专利名称：苯乙烯－顺丁烯二酸酐二丁酯共聚乳液及合成方法专利类型：发明专利
发明人：王兆华,张鹏
申请号：CN99114651.4
申请日：19990127
公开号：CN1262285A
公开日：
20000809
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：该发明公开了一种苯——顺乳液及合成方法,它是通过苯乙烯与顺丁烯二酸酐二丁酯共聚而成的离子型乳液,蒸发残留物42～50%,粘度0.1～3Pa.S残留单体含量< 2.1%,最低成膜温度12℃;涂膜耐水、碱、抗污染及流平和耐刷性等均良好,其成本则较苯——丙乳液低20%左右,且原料来源广,并拓宽了顺丁烯二酸酐二丁酸的应用范围;可用以配制乳胶漆(涂料)和水基粘合剂,克服了常规含苯乙烯乳液成本较高或易发黄等缺陷。

申请人：王兆华,张鹏
地址：643000 四川省自贡市钟云山B区23栋3-2
国籍：CN
代理机构：四川省自贡市专利事务所
代理人：詹福五
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实验四 苯乙烯-顺丁烯二酸酐的共聚及共聚组成测定一、实验目的1、 了解共聚合反应的基本原理和实验方法。

2、 了解高分子化学反应的特点。

3、 测定苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物的组成。

二、 实验原理苯乙烯-顺丁烯二酸酐的共聚：1、 苯乙烯-顺丁烯二酸酐的共聚反应是以苯为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂进行的溶液聚合，由于生成的聚合物不溶于溶剂而沉淀析出，因而又称沉淀聚合。

2、 顺丁烯二酸酐由于结构对称，极化度低，一般不能自聚。

但是它能与苯乙烯很好地共聚，这是因为顺丁烯二酸酐上有强吸电子基，使双键上电子云密度降低，因而具有正电性。

而苯乙烯具有共轭体系的结构，电子的流动性相当大，电子云容易漂移。

它们之间会产生如下作用：CH CH 2CH HC CH CC OO O共聚组成方程为：222212112121112f r f f f r f f f r F +++=当，时，这两种单体的均聚倾向都极小，而互相共聚的倾向则很大，最后形成一种交替排列的共聚物，共聚物组成为F1=1/2。

苯乙烯（M1）-顺丁烯二酸酐（M2）共聚的竞聚率r 01→r 02→r 1=0.04，r 2=0.015，r 1· r 2=0.006。

若两者以1:1（mol）投料，则得到的是接近交替共聚的产物。

苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物的测定，是根据共聚物中酸酐的反应。

首先，共聚物用过量的氢氧化钠溶解：CH 2CH HC CH CC OO O dissolutionCH 2CH HC CH C C OO O O NaNa剩余的NaOH 用HCl 滴定，这样就可求得共聚物的组成。

由于共聚物与氢氧化钠的反应是高分子化学反应，它有其自己的特点。

如：反应速度较慢，反应不易完全等。

因此，共聚物与NaOH 能否完全反应，溶解是该实验成败关键之一。

三、 仪器与试剂搅拌器、调压变压器、封闭式电炉、水浴锅、四口烧瓶（250mL）、球形冷凝管、温度计（100℃）、氮气导管、烧杯、锥形瓶（250mL）、培养皿、氮气袋、酸式滴定管、量筒（100mL）、移液管（20mL）。

高分子化学实验报告实验四苯乙烯的乳液聚合12高分子1班代天智 1214121009一、实验目的1.建立共聚的概念，了解沉淀聚合的特征和应用。

2.了解苯乙烯与马来酸酐（顺丁稀二酸酐）的交替共聚原理及方法。

二、实验原理顺丁烯二酸酐除与苯乙烯生成交替聚合物外，还可以与α-烯烃、乙烯基醚、乙烯基硫醚等强供电子单体进行交替聚合。

此外，顺反丁烯二酸，顺反丁烯二腈等受电子单体也能进行如上的交替共聚。

顺丁烯二酸酐与苯乙烯的交替共聚物不溶于四氯化碳、氯仿、苯、甲苯、甲醇等，而可溶于四氯呋喃、二氧六环、二甲基甲酰胺等溶剂。

故采用上述溶剂进行聚合反应时，所生成的聚合物和长链自由基将以固态从溶液中沉淀出来，构成非均相体系，我们把这种体系称作沉淀聚合，或淤浆聚合。

由于沉淀聚合的长链自由基包裹引起的自动加速效应，聚合速度高，分子量大，而且非均相体系的形成又大大降低了体系的黏度，改善了传热。

因此，沉淀聚合在实际生产中用的很广泛。

三、主要仪器及试剂实验仪器：250mL三口瓶、回流冷凝器、恒温水浴、搅拌器、圆底烧瓶、温度计（100C）100mL量筒、烧杯、恒压漏斗、布氏漏斗实验试剂：苯乙烯（新蒸）、马来酸酐（顺丁烯二酸酐）、过氧化苯甲酰（精制）、甲苯四、实验步骤1.在配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，加入40mL甲苯，准确加入5.2g苯乙烯，4.9g马来酸酐，在室温下搅拌，直至完全溶解，溶液变清。

加热至80C。

2.准确称取50 mg BPO ，加入10mL 甲苯，溶解均匀后倒入恒压漏斗，缓慢滴入三口瓶（1d/6s）。

3.当体系出现白色浑浊（约30~40分钟）时，表明已有聚合物沉淀生成。

记录该点时间。

4.继续聚合约1.5小时，沉淀聚合物大量生成，停止聚合，用冷水冷却，再用布氏漏斗抽虑。

滤液苯回收，滤出之聚合物在60C烘箱内干燥，称重。

五、如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。

实验十二 苯乙烯—顺丁烯二酸酐共聚一．实验目的1．了解苯乙烯—顺丁烯二酸酐交替共聚合的原理。

2．学习苯乙烯—顺丁烯二酸酐交替共聚合的方法。

3．了解苯乙烯—顺丁烯二酸酐共聚物的工业用途。

二．实验原理苯乙烯与顺丁烯二酸酐的共聚合反应是典型的交替共聚合。

交替共聚的反应速率要比单独聚合速率快很多，其单体的竞聚率r 1＝k 11/k 12≈0, r 2=k 22/k 21≈0。

两单体的极性差愈大，愈易形成电荷转移络合物，因此，就容易发生交替共聚反应。

在乙烯基单体的自由基共聚合中，顺丁烯二酸酐的Q 、e 值分别为0.23、2.25，为缺电子型单体，通常不易单独进行聚合反应。

苯乙烯的Q 、e 值分别为1.0、－0.8，为供电子型单体，因此二单体之间容易发生共聚，从而产生交替共聚物。

其反应机理主要是由于电荷转移的相互作用，使得自由基与单体间容易形成过渡状态的络合物。

络合物的形成：CHH 2CHCCO CCH OO+CHCH 2HCC O C HC OO引发剂的分解：CO OOCO ∆2+ CO 2或R-R∆2R链的引发：链的增长：链的终止：苯乙烯与顺丁烯二酸酐的共聚物(Styrene - maleic Anhydride copo1ymer)，简称SMAn 树脂。

SMAn树脂具有耐热性及优良的机械性能，但耐冲击性较差，为改善SMAn树脂的耐冲击性能，可在聚合反应中加入橡胶。

若将苯乙烯及顺丁烯二酸酐之共聚物皂化、磺化、半酯化或以胶类中和，可合成水溶性树脂，可应用于颜料分散剂，皮革处理剂，印刷油墨，粘合剂，乳化剂．润滑剂及上浆剂等。

其皂化、磺化、胺化及酯化反应，如图3所示。

*3图3、SMAn树脂的皂化、磺化、胺化及半酯化反应三、仪器及药品三口烧瓶回流冷凝器水浴搅拌器圆底烧瓶温度计量杯烧杯；苯乙烯10.4g 顺丁烯二酸酐9.8g 过氧化二苯甲酰(BPO)(0.18g)的甲苯溶液。

四、实验步骤1.如图4所示，共聚反应是在装有电动搅拌器的三口圆底烧瓶中进行，分别连有球形冷凝器和温度计。

苯乙烯-顺丁烯二酸酐树脂的合成
苯乙烯-顺丁烯二酸酐树脂是一种重要的高分子材料，其合成方法主要有两种：一种是通过自由基聚合法制备，另一种是通过酸催化法制备。

自由基聚合法制备苯乙烯-顺丁烯二酸酐树脂的过程中，首先需要将苯乙烯和顺丁烯二酸酐按一定比例混合，然后加入引发剂，如过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯，进行聚合反应。

反应温度一般在60-80℃之间，反应时间约为4-6小时。

聚合反应结束后，需要进行后处理，如溶剂抽提、过滤、干燥等，最终得到苯乙烯-顺丁烯二酸酐树脂。

酸催化法制备苯乙烯-顺丁烯二酸酐树脂的过程中，首先需要将苯乙烯和顺丁烯二酸酐按一定比例混合，然后加入催化剂，如硫酸、磷酸、氯化铝等，进行酸催化反应。

反应温度一般在80-120℃之间，反应时间约为2-4小时。

酸催化反应结束后，需要进行中和、水洗、干燥等后处理步骤，最终得到苯乙烯-顺丁烯二酸酐树脂。

总的来说，苯乙烯-顺丁烯二酸酐树脂的合成方法较为简单，但需要注意反应条件的控制和后处理的严格执行，以确保得到高质量的产物。

838华南理工大学2017 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：高分子化学适用专业：高分子化学与物理；材料加工工程四. 问答题（40 分，每题 5 分）1. 简述高分子学科中曾获得诺贝尔奖的科学家及其主要贡献。

2. 写出用逐步聚合和开环聚合制备聚二甲基硅氧烷的反应方程式及反应条件。

3. 简述传统自由基聚合的聚合方法。

4. 举例说明立构规整性对聚合物性能的影响。

5. 简要描述聚合物化学反应的特征。

6. 画出自由基聚合、阴离子聚合和缩合聚合的典型分子量—转化率关系图，分别给予一定的解释。

7. 以BPO 为引发剂，试写出苯乙烯聚合的链引发、链增长和链终止基元反应的一般式。

8. 环氧乙烷阴离子开环聚合产物的分子量可达数万，而环氧丙烷阴离子开环聚合却只能得到三到四千，这是为什么？试以简单的反应方程式和文字描述加以说明。

五. 综合计算题（20 分，每题10 分）1. 用仲丁基锂引发200 mL 异戊二烯进行阴离子聚合，已知仲丁基锂溶液的初始浓度为 1.4 mol/L，目标聚合度（单体完全反应时）为1000，需加入仲丁基锂溶液的体积是多少？假设上午9 点加入引发剂开始反应，下午3 点经测试发现异戊二烯的转化率为50%，欲获得分子量为50 kg/mol 的聚合物，需要在何时中止反应？（已知异戊二烯的分子量为68 g/mol，密度为0.68 g/m L）。

2. 写出对苯二甲酸与乙二醇聚合时所有可能的聚合产物（包括重复单元和端基），并计算等摩尔的对苯二甲酸与乙二醇的反应体系，在下列反应程度时的平均聚合度和分子量：0.500；0.750；0.950；0.995。

实验八苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚反应一、实验目的2.考察不同反应条件对共聚反应的影响。

3.用紫外-可见光谱仪研究样品的吸收谱。

二、实验原理苯乙烯和顺丁烯二酸酐可以通过自由基引发剂催化下的共聚反应进行聚合，生成苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物。

其中，苯乙烯是单体A，顺丁烯二酸酐是单体B。

反应式如下：单体A+单体B→A--B共聚物苯乙烯和顺丁烯二酸酐的结构式分别如下：苯乙烯顺丁烯二酸酐2.紫外-可见光谱仪紫外-可见光谱仪是一种可以测试样品在紫外光、可见光和近紫外光等范围内的吸收谱的仪器，它能够给出样品在不同波长下的吸收峰，并利用吸收峰的特征来判断样品的结构和性质。

三、实验操作1.实验器材和试剂苯乙烯、顺丁烯二酸酐、对二甲苯、四氢呋喃、过硫酸铵、二氯甲烷、无水乙醇、二乙基安迪等。

2.实验步骤2.1 实验装置准备(1) 在水槽中加上适量的水，并将水槽放置在磁力加热器上。

(2) 在三口瓶中加上适量的对二甲苯（20ml），并设置好冷凝管。

(3) 在紫外-可见光谱仪中设定好工作参数。

2.2 反应物准备(1) 将预先称好的苯乙烯和顺丁烯二酸酐按照不同的质量比分别分装到两个烧瓶中备用。

(2) 将过硫酸铵以0.5g的用量分别加入到苯乙烯和顺丁烯二酸酐的烧瓶中，并分别用二氯甲烷作为稀释剂。

(3) 在试管中加入预先称好的二乙基安迪（0.1g），并加入适量的无水乙醇将其溶解。

2.3 反应操作(1) 将烧瓶中的苯乙烯和顺丁烯二酸酐依次插入反应器中，并密封紧固。

(2) 将反应器浸入水槽中，并启动磁力搅拌器。

(3) 将二乙基安迪-无水乙醇混合溶液加入到反应器中，作为起始剂。

(4) 观察反应器中的物质变化情况，反应结束时关闭磁力搅拌器并取出烧瓶。

(5) 将反应物用四氢呋喃进行提取，并用无水乙醇进行淋洗，最后在紫外-可见光谱仪中进行测定。

3.实验结果的处理在反应完成后，需要用四氢呋喃将苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物从反应液中分离出来，并用无水乙醇进行淋洗。

高分子化学实验实验名称：苯乙烯-马来酸酐的共聚班级：2015级高分子2班姓名：张涵张望博学号：********** 、**********目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)三、实验仪器及药品 (4)四、实验装置图 (4)五、注意事项 (5)六、实验步骤、现象及分析 (5)七、实验结果及分析 (7)八、思考题 (8)一、 实验目的1. 本实验要求掌握共聚合的基本基本原理和操作手段，了解基本的影响因素；2. 初步掌握高聚物中官能团的测定方法。

二、 实验原理苯乙烯—顺丁烯二酸酐共聚反应及其组成测定：苯乙烯—顺丁烯二酸酐共聚反应是用甲苯为溶剂，偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂进行的溶液聚合，由于生成的聚合物不溶于溶剂而沉淀析出， 因而又称沉淀聚合。

其反应方程如下：顺丁烯二酸酐由于结构对称 ，极化度低一般不能自聚。

但是它能与苯乙烯相好地共聚，这是因为顺丁烯二酸酐上有强吸电子基，使双键上电子云密度降低，因而具有正电性，而苯乙烯具有共轭体系的结构，当带正电性的单体进攻时，双键上显负电性，因而电性相反的两种烯类单体容易交替地进入聚合链生成交替共聚物。

其反应过程如下：C .C H 2H +OOOδ+δ-C H 2Hδ+H C CH C OCOOCH 2CH H C H C CO COO苯乙烯(M1)和顺丁烯二酸酐(M2)共聚的竞聚率r 1＝0.04，r 2＝0.015，r 1·r 2＝0.006 若两种单体以1：1(mol)投料，则得到的接近交替共聚的产物。

这种聚合物是悬浮聚合的良好外散剂，如双加入少量二烯单体并取得低交联的聚合物，可以制备水溶性增稠剂。

通过共聚物在计量的碱中水溶液中溶解，剩余的碱用标准酸滴定，共聚物的组成。

三、 实验仪器及药品1. 仪器：搅拌器、三口瓶、球形冷凝管、温度计、布氏漏斗、吸滤瓶、锥形瓶、滴定管、烧杯、滴液漏斗。

2. 药品：苯乙烯、顺丁烯二酸酐甲苯、酚酞指示剂、AIBN(重结晶) )()四、 实验装置图注:1、电动搅拌棒2、4、塞子 5、球形冷凝管 6、三颈烧瓶图1 实验装置图H 3CH 3CCN C NNC CN CH 3CH 3五、注意事项1.在安装实验仪器时，必须要保证搅拌器垂直于烧瓶，以保证实验装置能够稳定，在搅拌器高速转动时，实验装置不会出现较为明显的震动和晃动。