自由基聚合实例

实验6苯乙烯甲基丙烯酸甲酯自由基悬浮共聚合.苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯自由基悬浮共聚合一.实验目的1.通过对苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯单体的悬浮聚合实验,了解共聚合和均聚的相同点和不同点;2.学习悬浮聚合的操作方法和各影响因素;二.实验原理悬浮聚合实质上是借助于较强烈的搅拌和悬浮剂的作用,通常将不溶于水的单体分散在介质水中,利用机械搅拌,将单体打散成直径为0.01~5 mm的小液滴的形式进行的本体聚合。

在每个小液滴内,单体的聚合过程和机理与本体聚合相似。

悬浮聚合解决了本体聚合中不易散热的问题,产物容易分离,清洗可以得到纯度较高的颗粒状聚合物。

其主要组分有四种:单体,分散介质(水,悬浮剂,引发剂1.单体不溶于水单体,如:苯乙烯(styrene,醋酸乙烯酯(vinyl acetate,甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate等。

2.分散介质分散介质大多为水,作为热传导介质。

3.悬浮剂:调节聚合体系的表面张力、粘度、避免单体液滴在水相中粘结。

a.水溶性高分子,如天然物:明胶(gelatin,淀粉(starch;合成物:聚乙烯醇(PVA等。

b.难溶性无机物,如:BaSO4,BaCO3,CaCO3,滑石粉,粘土等。

c.可溶性电介质:NaCl,KCl,Na2SO4等。

4.引发剂主要为油溶性引发剂,如:过氧化二苯甲酰(benzoyl peroxide,BPO,偶氮二异丁腈(azobisisobutyronitrile,AIBN等。

三.主要仪器和试剂实验仪器:三口瓶(250ml×1,球形冷凝管×1,电热锅×1,搅拌马达与搅棒×1,温度计(100℃×1,量筒(100ml×1,锥形瓶(100ml×1,三角漏斗×1实验试剂:苯乙烯单体,甲基丙烯酸甲酯,过氧化二苯甲酰(BPO,聚乙烯醇(PVA,去离子水四.实验步骤1.架好带有冷凝管、温度计、三口烧瓶的搅拌装置;2.分别将0.3g BPO和5ml苯乙烯和10ml甲基丙烯酸甲酯加入100ml锥形瓶中,轻轻摇动至溶解后加入250ml三口烧瓶中;配置2%的PVA溶液。

自由基聚合过程范文自由基聚合是化学反应中的一种过程，它涉及到自由基分子之间的相互结合形成更大分子的过程。

自由基是具有未成对电子的化学物质分子，因此它们具有较高的反应活性。

自由基聚合可以发生在有机化学、聚合物化学和大气化学等许多领域中，其过程和机制对于理解这些领域的基本原理具有重要意义。

在有机化学中，自由基聚合通常是通过自由基置换反应来实现的。

在这种反应中，自由基物质与另一个自由基物质反应，产生一个新的自由基物质和一个取代产物。

新生成的自由基物质可以继续与其他自由基反应，形成更大的聚合体。

这种自由基聚合过程在烯烃聚合中得到了广泛应用，例如乙烯的聚合可以产生聚乙烯。

高分子量的聚合物可以通过在反应中加入适当的引发剂来实现。

聚合物化学中的自由基聚合是通过引发剂引发的。

引发剂是一种能够通过其中一种方式生成自由基的物质。

一旦自由基生成，它可以与单体分子反应形成一个带有自由基末端的新聚合物链。

这个自由基链可以与其他单体重新结合，继续形成一个更长的聚合物链。

这个过程可以一直持续下去，直到所有的单体都被聚合在一起形成聚合物。

在自由基聚合过程中，引发剂的选择对于产生特定性质的聚合物非常重要。

自由基聚合在大气化学中也扮演着重要的角色。

大气中许多有机化合物都可以产生自由基，这些自由基可以参与大气反应和污染物的形成。

例如，当有机化合物在大气中暴露于阳光下时，它们可能会通过光解反应产生自由基，这些自由基可以进一步与其他分子反应形成更复杂的化合物。

这些化合物可能会对环境和人类健康产生负面影响，因此理解自由基聚合在大气化学中的角色是非常重要的。

总的来说，自由基聚合是一种常见的化学反应过程，它在有机化学、聚合物化学和大气化学等领域中发挥着重要作用。

理解自由基聚合的机制和控制方法对于开发新的合成方法、设计新型材料以及研究大气污染的机理都具有重要意义。

第三章自由基聚合_习题1、下列烯类单体能否进行自由基聚合？并解释原因。

CH2＝C(C6H5)2CH2=C(CH3)C2H5 CH3CH=CHCH3C l CH=CHC lCF2=CF2 CH2=C(CH3)COOCH3CH2=CHCOOCH3 CH2=CHCNCH2=C(CH3)CH=CH2、以偶氮二异丁腈为引发剂，写出醋酸乙烯酯聚合历程中各基元反应式。

3、PVA的单体是什么？写出其聚合反应式。

4、试写出氯乙烯以偶氮二异庚腈为引发剂聚合时的各个基元反应。

5、甲基丙烯酸甲酯聚合时，歧化终止的百分比与温度的依赖性如下表所示：计算：（a）歧化终止与偶合终止的活化能差值；（b）偶合终止为90％时的温度。

6、如果某引发剂的半衰期为4 hr，那么反应12 hr后，引发剂还剩余多少（百分比）没有分解？7、写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式。

偶氮二异丁腈，偶氮二异庚腈，过氧化二苯甲酰，过氧化二碳酸二（2-乙基己酯），异丙苯过氧化氢，过氧化羧酸叔丁酯，过硫酸钾-亚硫酸盐体系，过氧化氢-亚铁盐体系8、苯乙烯在苯中以过氧化二苯甲酰为引发剂、80℃下进行聚合反应。

已知：k d=2.5×10-4S-1，E d=124.3kJ·mol-1，试求60℃的k d值和引发剂的半衰期。

9、直接光引发和加光引发剂的光引发有什么不同？10、据报道，过氧化二乙基的一级分解速率常数为1.0×1014e-35000cal/RT s-1，试预测这种引发剂的使用温度范围。

11、在稳态状态下，如果[M×]=1×10-11mol/L，那么在30、60、90分钟后，[M×]分别等于多少？12、何为自动加速作用？其出现的根本原因是什么？13、阻聚作用与缓聚作用的定义，常见阻聚剂有哪几种类型？它们的阻聚机理有什么不同？14、单体溶液浓度为0.20 mol/L，过氧化物引发剂浓度为4.0×10-3 mol/L，在60℃下加热聚合，问需多长时间能达到50％的转化率？计算时采用如下数据：k p=145 L/mol×s，k t=7.0×107 L/mol×s，f=1，引发剂半衰期为44 hr。

自由基聚合的四种方法自由基聚合是一种常用的化学合成方法，它可以通过自由基中间体对单体进行链式反应从而合成高分子材料。

在实际应用中，为了获得具有特定性质的高分子材料，需要选择不同的自由基聚合方法来进行合成。

下面，我们将介绍四种典型的自由基聚合方法。

1.自由基串接聚合该方法是以低分子量二乙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯为反应物，过氧化苯甲酰作为引发剂，通过双键的形式进行反应，得到大分子化合物。

其反应过程如下：（1）引发剂过氧化苯甲酰分解成自由基；（2）自由基与单体形成新的自由基；（3）新自由基与另一单体形成双自由基；（4）重复步骤（2）（3）直到生成高分子。

2.自由基间隙聚合该方法是选取单体，如苯乙烯、丙烯酸酯类等，选取引发剂，通过当两者符合反应条件，进行自由基间隙聚合生成高分子。

其反应过程如下：（1）引发剂引发双倍半胱氨酸生成自由基；（2）自由基与单体结合生成新自由基；（3）新自由基再次结合，两个自由基形成链式反应；（4）链式反应不断重复，生成高分子。

3.自由基复合聚合该方法是指将两种或两种以上的单体进行反应，形成带有相同或不同的官能团的线性、支化或网状高分子。

反应需要选择复合引发剂，以一定的条件对反应体系深度控制。

其反应过程如下：（1）复合引发剂分解出自由基；（2）自由基与不同单体结合；（3）自由基再次分解自由基，反应物不断增加；（4）反应物分子量逐渐增大，直到得到高分子。

4.交联自由基聚合该方法是将具有交联剂作用的单体添加到反应体系中，形成交联结构的高分子。

它可通过单体中的双键进行反应，或者选择交联剂将其两个丙烯酰基与单体聚合，生成的高分子有较好的拉伸性和弹性。

其反应过程如下：（1）引发剂引发单体形成自由基；（2）单体与交联剂进行自由基反应；（3）自由基结构增加，交联结构不断形成；（4）高分子产生，交联不断增强。

总之，自由基聚合是高分子合成中的基本方法，不同的自由基聚合方法对于不同的高分子材料具有不同的优势，因此在实际应用中需要选择合适的自由基聚合方法。

自由基聚合得到的高聚物哎呀，今天咱们聊聊一个有趣的话题——自由基聚合。

这听上去是不是有点儿复杂？别担心，咱们用最简单的语言来捋一捋，肯定让你听得懂。

自由基聚合，这个名字听起来就像个科学怪人，其实它是个超实用的家伙，能够帮助我们制造出各种各样的高聚物。

想想你身边的塑料瓶、玩具，甚至你每天都在用的衣物，没准儿都有它的身影。

自由基聚合的“自由基”这词听着就有点儿叛逆对吧？它其实就是一种特别活泼的分子，像个不安分的小孩儿，总想四处跑。

它们可不安分，随便一个小刺激，就能迅速生成。

而这就为聚合反应提供了条件。

咱们可以想象一下，聚合就像是开派对，大家都是小分子，聚在一起嗨，越聚越多，最后变成大聚物。

这个过程就像是夏天的BBQ，热热闹闹，气氛越来越好，结果一群朋友围着烤架，越聚越热闹，最后就搞出一大桌丰盛的美食。

说到聚合，得提到“单体”。

这玩意儿就是自由基聚合的原料，单体就像派对上的小吃。

想想那可口的薯片、果仁，想吃的朋友们可不少呢！自由基就像是派对的DJ，控制着氛围，越热闹，大家越想来。

聚合的过程就像是不断有新朋友加入，一开始大家还有点儿生疏，但随着时间的推移，气氛越来越好，最后简直是乐翻天。

大家都变成了一起聚会的老朋友。

而自由基的产生呢，通常是通过加热或者光照。

这就好比派对上的灯光一闪，大家的热情一下子被点燃。

想象一下，一个宁静的晚上，突然间一束灯光照过来，所有人都开始嗨了起来。

自由基一旦产生，就像那些冲劲十足的小伙子，马上就冲向单体，把它们拉入派对。

经过一系列的互动，单体们逐渐组合成大块头，这就是咱们所说的聚合。

聚合的结果可不仅仅是大块头那么简单。

不同的单体和不同的条件，最后能产生不同的聚合物。

就像同样的聚会，有的人爱喝啤酒，有的人喜欢鸡尾酒，最后出来的饮品风味各异。

某些聚合物可能是透明的，有的则是黑乎乎的；有的柔软如棉花糖，有的坚硬如石头。

自由基聚合就像是调酒师，调出各种风味，各种风格，满足不同人的需求。

化学反应中的自由基引发机理解析在化学反应过程中，自由基引发机理是一种重要的反应机制。

自由基是具有不成对电子的原子或分子，它们的反应催化剂的作用常常引发一系列复杂的链式反应。

本文将从自由基引发机理的基本概念、实例以及应用等方面进行解析。

一、自由基引发机理的基本概念自由基反应是一种以自由基参与的反应过程。

自由基是带有不成对电子的化学物质，具有较高的反应活性。

它们的生成与分解在反应中起着至关重要的作用。

自由基的形成有多种途径，其中最常见的是光解、热解以及化学反应等。

光解是指在照射光的作用下，某些分子中的键断裂，产生自由基。

热解是指在高温下，化合物发生分解反应，自由基得以生成。

化学反应是指在特定条件下，某些物质通过化学反应生成自由基。

二、自由基引发机理的实例1. 自由基链式反应自由基链式反应是自由基参与的一种连续的分子反应过程。

其过程可分为：起始步骤、传递步骤和终止步骤。

在起始步骤中，一个或多个分子通过光解、热解或化学反应等方式产生自由基。

例如，烷烃的裂解反应即是一个典型的起始步骤。

在传递步骤中，自由基与其他分子反应，引发更多的自由基生成。

这个过程中，自由基不断传递，形成一个反应链。

在终止步骤中，反应链被终止，自由基被消耗殆尽。

这通常是由于两个自由基相遇，或者自由基与其他反应物结合形成稳定的产物。

2. 单一自由基反应除了链式反应，自由基还可以参与单一反应。

这类反应通常包括自由基加成、自由基取代和自由基消除等。

自由基加成是指两个自由基相遇，形成新的化学键。

例如，烯烃与自由基氯相遇，发生加成反应，形成氯代烷烃。

自由基取代是指自由基与某个分子反应，将其中的某个原子替换为自由基。

例如，自由基溴与甲烷反应，取代其中的一个氢原子，生成溴代甲烷。

自由基消除是指两个自由基相遇，生成新的化合物并释放出气体。

例如，氯自由基与氢自由基相遇，生成氯化氢并释放出氢气。

三、自由基引发机理的应用自由基引发机理在化学工业中有广泛的应用。

自由基聚合反应的单体一、聚合能力能进行自由基聚合反应的单体很多，主要是有碳-碳双键的烯烃化合物。

从单体结构上可以分为：1.R2C＝CR2型单烯类化合物（R为氢原子、烷基、卤素等）乙烯22CHCH=氯乙烯HCCHCL|2=异丁烯3|23CHCCHCH-=2.RC≡CR型炔烃单体乙炔 HC≡CH 甲基乙炔 CH≡C－CH3二苯基乙炔 C6H5－C≡C－C6H53.共轭双烯烃丁二烯 CH2＝CH－CH＝CH2氯丁二烯CH2＝C—CH＝CH24.非共轭双烯烃1,4－戊二烯 CH2＝CH－CH3－CH＝CH2聚合的能力不相同，主要是单体结构中取代基的种类、性质、位置、数量、大小不同造成的结构不同所引起的。

（1）乙烯分子无取代基，结构对称，偶极矩为零，π键难均裂，所以要进行自由基聚合反应必须在高温高压下才能实现。

（2）当取代基为吸电子基团（－Cl、－F、－CN、－COOR等）时，因极性效应降低了双键电子云密度，π键易于均裂，容易形成单体自由基，因此氯乙烯、氟乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯类等均容易进行自由基聚合反应。

（3）苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等单体，主要由于本身的共轭效应使双键上的电子云容易流动极化，因此也容易进行自由基聚合反应。

（4）当取代基为推电子基团（－CH3、－OCH3等）时，使双键电子云密度增加，π键不容易均裂，因此一般不采用自由基聚合反应，即使采用自由基聚合反应，其产物相对分子质量也很低。

（5）具有CH2＝CHY、CH2＝CY2形式的1,1-单取代或双取代烯烃（Y为吸电子基团）单Cl体，都容易进行自由基聚合反应。

并且吸电子能力越大，极性效应越大，π键就越容易均裂，因此就越容易进行自由基聚合，如偏二氯乙烯比氯乙烯更容易进行自由基聚合反应。

但两个取代基都是苯基时，由于苯基的体积较大，对聚合有空间位阻作用，所以只能得到二聚体。

（6）具有CHY ＝CY 2、CY 2＝CY 2形式的1,2-三取代或四取代烯烃单体，一般都难于进行自由基聚合反应，其主要原因是空间位阻较大。