苯乙烯与顺丁烯二酸酐共聚合

【关键字】报告苯乙烯和二乙烯基苯共聚实验报告篇一：苯乙烯与二乙烯基苯的悬浮共聚苯乙烯与二乙烯基苯的悬浮共聚一、实验原理悬浮聚合是制备高分子合成树脂的重要方法之一，在悬浮聚合中，单体受到强烈的搅拌分散作用以小液滴的形式悬浮在聚合介质中聚合。

每—个悬浮的单体小液滴实际上相当于本质聚合的小单元。

这个小液滴在聚合介质的直接包围之中，所以聚合热可以及时而有效地排出，同时聚合速率较快，分子量也较高。

悬浮聚合的分散体系是一种不稳定体系，在液体界面张力作用下，单体液滴之间有相互凝聚的倾向，同时当转化率达20％~30％以后，在单体液滴内部巳溶胀一部分高聚物，从而使液滴变粘，这时液滴之间的碰撞会造成粘结现象(粘块、粘条)，使聚合失败。

所以为了保证悬浮聚合的成功，必须向体系中加入明胶，聚乙烯醇、羟甲基纤维素等—些有机高分子作为分散剂。

这时，分散剂可以降低液体的界面张力，使单体液滴的分散程度更高；也可以增加聚合介质的粘度，从而阻碍单体液滴之间的碰撞粘结；同时它们还可以在单体的液滴表面形成保护膜防止液滴的凝聚。

有些悬浮聚合为了达到更好的防止粘结的效果，还要加入Ca、Mg的碳酸盐、磷酸盐，这些物质是不溶于水的极细小的无机粉末，它们可以吸附在单体液滴表面起机械阻隔作用，对防止粘结有特殊的结果。

本实验采用悬浮聚合法制取苯乙烯和二乙烯苯的交联聚合物，该交联共聚物小球，经磺化或氯甲基化等高分子基因反应，可以制得离子交换树脂，共聚小球颗粒大小受各种反应条件的影响，尤以搅拌强度和分散剂种类、用量的影响最大，分散剂用量大，搅拌强度高都会使颗粒变小。

（2%）（后换成5%PVA），二乙烯基苯（工业级）三、实验步骤：1．装好实验装置，应注意搅拌与装置的配合，搅拌不得摩擦瓶口，碰击瓶壁，也不能太低。

搅拌的好坏是实验成败的关键之一。

2．将浓度为2％的聚苯乙烯—alt—顺丁烯二酸钠盐溶液7g(约7mL)，水ll0mL加入四口烧瓶中，搅拌并加热，当温度达70 oC时，停止加热，通N2 5分钟，再将溶有0.35~0.40g 过氧化苯甲酰(分析天平称取)的苯乙烯35g及二乙烯苯7mL缓缓加入烧瓶中，调节搅拌速度，继续通N2 5分钟后，加热至90 oC。

实验一苯乙烯-马来酸酐共聚合一、实验目的通过聚苯乙烯-马来酸酐树脂的合成，了解共聚合的原理及其特点。

二、实验原理本实验制备的聚苯-丁树脂是采用苯乙烯与顺丁烯二酸酐（马来酸酐），在甲苯(或乙苯)溶剂中以过氧化二苯甲酰为引发剂进行溶液聚合，因为生成的苯-丁共聚物不溶于溶剂因而又称为沉淀聚合。

顺丁烯二酸酐自身很难聚合，但与苯乙烯很容易进行共聚，而且总是形成1∶1 的交替共聚物其反应如下：三、实验仪器与试剂四口瓶，回流冷凝管，电动搅拌器，恒温水浴，温度计，滴液漏斗马来酸酐，苯乙烯，过氧化二苯甲酰，二甲苯四、实验步骤1. 在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的250mL 四口瓶中加入12g 马来酸酐和100 mL 二甲苯，加热至80 ℃使其全部溶解。

2. 将13 g 苯乙烯，0.25~0.35g 过氧化二苯甲酰和50 mL 二甲苯混合摇匀后自滴液漏斗加入反应瓶中，温度不超过90℃，约30~40 min 滴完。

3. 从出现白色沉淀聚合物时算起，在100~105 ℃下，反应2 h 左右，即可停止反应。

4. 将产物冷至室温，过滤(回收二甲苯)，用石油醚洗涤、干燥，即得白色粉末状聚苯乙烯-马来酸酐树脂。

五、思考题顺丁烯二酸酐自身很难聚合，但与苯乙烯共聚很容易，为什么?其共聚物结构如何?参考文献1.潘祖仁主编，高分子化学（第三版），北京：化学工业出版社，2003 年.实验二 醋酸乙烯酯的乳液聚合-白乳胶的制备一、实验目的1. 熟悉乳液聚合的特点，了解乳液聚合中各组分的作用。

2. 掌握制备聚醋酸乙烯胶乳的方法。

二、实验原理乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下，分散在介质中加入水溶性引发剂，在机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。

乳液聚合体系主要包括单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂。

乳液聚合的机理不同于一般的自由基聚合，可以同时提高聚合速度和分子量。

而在本体、溶液和悬浮聚合中，使聚合速率提高的一些因素，往往使分子量降低。

例指出下列单体聚合反应热( - △H)的大小顺序:乙烯、丙烯、苯乙烯、α甲基苯乙烯、四氟乙烯，并解释原因。

解：烯类单体中取代基的位阻效应，共轭效应，基团的电负性以及氢键对聚合热有较大的影响。

①取代基的共轭效应使聚合热降低②取代基的位阻效应使聚合热降低;③与乙烯相比，强电负性的取代基(-F)使聚合热升高。

从③以及F的电负性大，得到四氟乙烯、乙烯聚合反应热(-△H)的大小顺序:四氟乙烯〉乙烯。

苯环具有共轭效应，甲基具有超共轭效应，苯环的位阻大于甲基，结合①、②得到聚合反应热(-△H)的大小顺序为:乙烯〉丙烯〉苯乙烯〉α甲基苯乙烯。

综合得到聚合反应热(-△H)的大小顺序为:四氟乙烯〉乙烯〉丙烯〉苯乙烯〉α-甲基苯乙烯。

下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合，阳离子聚合还是阴离子聚合？并说明原因。

CH2=CHCl ， CH2=CCl2， CH2=CHCN ，CH2=C(CN)2， CH2=CHCH3，CH2=CHC6H5， CF2=CF2， CH2=C(CN)COOR ，CH2=C(CH3)-CH=CH2对于双基终止的自由基聚合反应，平均每一大分子含有1.30 个引发剂残基。

假定无链转移反应，试计算歧化终止与偶合终止的相对量。

解：设歧化终止的分率为x,歧化终止产生的大分子中引发剂残基含量为x,偶合终止的分率为1-x，偶合终止的产生的大分子中引发剂残基含量为2（1-x），则有：2（1-x）+x=1.30 x=0.7例苯乙烯60 o C在苯中聚合，以BPO为引发剂，在60o C时BPO的k d=2×10-6s-1，在80o C时BPO的是k d = 2.5 * 10-5 s-1。

求: (1)求BPO在60o C和80o C下的半衰期;(2)求分解活化能解:(1) BPO在60°C和80°C下的半衰期分别为:(t1/2)60= ln2/k d=0.693/2×10-6=346574s=96.27h(t1/2)80= ln2/k d=0.693/2.5×10-5=27720s=7.7h(2)分解速率常数与分解活化能间符合Arrhenrius式，即:例：过氧化二乙基的一级分解速率常数为1. 0⨯ 1014exp(-146.5⨯103/RT)，在什么温度范围使用才有效?当引发剂的半衰期在1~10h内用时，引发剂较为有效。

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。

高分子实验安排如下：第一周：实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合第二周：实验二苯乙烯-顺丁烯二酸酐的共聚第三周：实验三醋酸乙烯酯的乳液聚合实验四对苯二甲酰氯与己二胺的界面缩聚第四周：实验五聚合物的吹膜与挤出实验（注：请按黑色加粗字体的方案安排实验）高分子化学实验指导通过高分子化学实验，可以获得许多感性认识，加深对高分子化学基础知识和基本原理的理解；通过高分子化学实验课程的学习，能够熟练和规范地进行高分子化学实验的基本操作，掌握实验技术和基本技能，了解高分子化学中采用的特殊实验技术，在实验的过程中训练科学研究的方法和思维，培养学生严谨求实的科研精神，为以后的科研工作打下坚实的实验基础。

实验一 甲基丙烯酸甲酯本体聚合一 、实验目的1.了解本体聚合的特点，掌握本体聚合的实施方法。

2.熟悉有机玻璃的制备方法及工艺。

二、实验原理本体聚合是不加其它介质，只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合。

本实验是以甲基丙烯酯甲酯（MMA ）进行本体聚合，生产有机玻璃棒。

甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰（BPO ）引发剂存在下进行如下聚合反应：用MMA 进行本体聚合时，为了解决散热、避免自动加速作用而引起的爆聚现象，以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩等问题，工业上或实验室目前多采用预聚－浇铸聚合的方法。

将本体聚合迅速进行到某种程度（转化率10%左右）做成单体中溶有聚合物的粘稠溶液（预聚）后，再将其注入相应的模具中，在低温下缓慢聚合使转化率达到93～95％，最后在100℃下高温聚合至反应完全，最后脱模制得有机玻璃。

三、实验仪器和试剂四口瓶，电动搅拌器，温度计，球形冷凝管，恒温水浴，试管等。

甲基丙烯酸甲酯(MMA)，过氧化二苯甲酰(BPO)nCH 2CH 3C COOCH 3CH 2CH 3C COOCH 3nBPO四、实验步骤1.预聚合反应在装有搅拌器、冷凝管、温度计的250ml的四口瓶中加入溶有0.5g BPO的MMA 50ml，开动搅拌并升温至75~80℃，反应20~30分钟，观察粘度变化。

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。

高分子化学实验报告10高二苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚反应实验八危平福1014122030 丁胜10141220072013/6/24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。

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，而苯乙烯具有共扼体系的结构，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。

苯乙烯(M1)和顺丁烯二酸酐(M2)共聚的竞聚率r1＝0.04，r2＝0.015，r1·r2＝0.006 若两种单体以1 比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、仪器和药品搅拌器三口瓶球形冷凝管温度计布氏漏斗吸滤瓶烧杯滴液漏斗。

苯乙烯顺丁烯二酸酐甲苯 AIBN(重结晶)实验装置图：实验注意事项：1、混合液滴入时不能太快，要慢一点。

2、甲苯、苯乙烯等药品有毒，不能用鼻子直接嗅闻。

并且在使用后，应该及时的把瓶盖盖上，防止挥发或打翻。

四、实验步骤及现象分析：1．在250m1 的三口烧瓶上装上温度计、搅拌器、球形冷凝管及氮气导管2．将25.75g(29.5m1,0.25mol)苯乙烯及2.95g(0.03m01)顺丁烯二酸酐加入三口瓶中，水浴加热，体系温度升至50℃后，在搅拌下，顺丁烯二酸酐溶解。