实验 六 丙烯酸水溶液聚合(Rev)

综合实验报告题目:聚丙烯酸水凝胶的合成及基本性能的测定A1组聚丙烯酸水凝胶的合成及基本性能测定摘要:交联聚丙烯酸系高分子合成时，先用氢氧化钠碱溶液使丙烯酸部分中和。

再加入引发剂，得到反应液。

并测定吸水率、溶解度等性能，关键词：交联聚丙烯酸系高分子；吸水效率;高吸水性；水凝胶1.前言1.1实验目的通过交联丙烯酸钠高吸水性的合成，掌握其合成方法。

根据对其性能测试，了解影响高吸水树脂的性能因素。

1.2实验原理水凝胶是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。

凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。

交联聚丙烯酸系高分子的合成主要以丙烯酸或丙烯酸酯为单体进行聚合,后者还需在聚合后进行水解,也可以上述单体与丙烯酰胺,丙烯酸酯或醋酸乙烯酯等非离子性单体进行共聚,以调节网络中的亲水和疏水部分。

本实验采用溶液聚合法,通过较高浓度的部分中和的丙烯酸钠自交联.用氧化还原引发剂,合成具有一定交联度的聚丙烯酸钠。

中和度一般控制在50-90%，PH3-9。

单体浓度则必须高于40%，否则无法完成交联；但过高会引起散热问题，易于爆聚。

反映温度过低，难于发生自交联，严重影响性能；而过高则聚合物分子量低且分布宽；一般控制于80-250℃。

1.3性能指标高吸水树脂的性能主要表现在：⑴吸水率及吸水速度；⑵保水性；⑶稳定性；⑷机械强度；⑸增粘性；⑹安全性吸水率是高吸水性树脂的最基本性能指标，即单位重量树脂的饱和吸水量。

除取决于吸水树脂的组成，结构，形态，分子量及交联度外，还受到被吸液体的组成，性质等不同程度的影响，特别是液体中的电解质盐类及PH值的影响很大。

溶液中含有无机盐，或酸（碱）性较强，都使吸水能力显著降低。

因此对于含盐的血液，尿液等的吸水率都比吸纯水率降低。

因为血，尿等含盐类0.9%，故高吸水树脂对0.9%-1%的生理盐水的吸收能力基本可反映对血液及尿的吸收能力，也成为一个重要吸收性能指标。

第26卷第6期20l O年12月阿"弘方净7j i l，学亦(自然科学版)Jour na l of H ebe i N or t h U n i ver s i t y(N a t ur al Sci ence E d i t i on)V01．26N O．6D ec．20l O 溶液聚合法制备高岭土高吸水树脂吕爱敏，孙喜龙，侯占忠，高贵军(河北北方学院应用化学研究所，河北张家口075000)摘要：实验采用水溶液聚合法制备了一种吸水速度快、吸水倍率高的高吸水树脂．以丙烯酸(A A)、丙烯酰胺(A M)为原料，以N，N’一亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸铵，亚硫酸氢钠为引发剂，添加高岭土在60℃下反应以确定最佳条件．吸水率高达819g／g．关键词：高岭士高吸水树脂；丙烯酸；交联剂；引发剂；吸水率中图分类号：T Q325．7文献标识码：A文章编号：1673—1492(2010)06—0036—04P r epar at i on of K aol i n Super W at er-abs or bent R e si n w i t hSol ut i on Pol ym e r i z at i onLV A i-m i n，SU N X i-l ong，H O U Z han-zhong，G A O G ui-j un(I ns t i t ut e of A ppl i ed C hem i s t r y，H e b e i N or t h U ni ver si t y，Z hangj i a kou075000，H e be i，C hi na)A b st r a ct：U si n g s o l ut i o n pol ym er i z at i on，a s upe r w at er—abs or b ent r es i n w i t h hi gh s uct i on s peed and w at er absor benc y w as pr epar e d．B y us i ng t he ac ryl i c aci d and acr yl am i de as r aw m at er i al s，N，N。

丙烯酸在水溶液中的聚合1. 引言丙烯酸是一种重要的合成材料，其聚合反应在工业生产中具有广泛应用。

本文将深入探讨丙烯酸在水溶液中的聚合过程，包括聚合反应机理、影响聚合速率的因素以及聚合后的产物性质等。

2. 丙烯酸聚合反应机理丙烯酸聚合是一种以丙烯酸为单体，在催化剂的存在下，在水溶液中进行的聚合反应。

该反应主要分为三个阶段：引发阶段、传递阶段和终止阶段。

2.1 引发阶段聚合反应的引发阶段是由引发剂引发的。

常用的引发剂包括过氧化钙、过氧化氢等。

引发剂在反应中产生自由基，促使丙烯酸单体发生自由基聚合反应。

引发剂的选择和使用量对聚合反应影响较大。

2.2 传递阶段传递阶段是聚合反应的核心阶段，也是丙烯酸单体分子之间的相互作用阶段。

在水溶液中，丙烯酸单体会与催化剂反应生成活性中心，然后与邻近的丙烯酸单体发生加成反应。

这种加成反应会引发链的延长，使聚合反应不断进行。

2.3 终止阶段终止阶段是聚合反应的最后阶段，也是反应链的终止阶段。

终止可以通过多种方式进行，例如两个自由基相互结合、自由基与抗氧化剂反应等。

终止反应会导致聚合链的终止，从而结束聚合反应。

3. 影响聚合速率的因素丙烯酸在水溶液中的聚合速率受多种因素影响，下面将列举几个重要的因素：3.1 温度温度是影响聚合速率的关键因素之一。

在一定范围内，温度升高通常会加快聚合反应的进行，因为温度的升高可以提高分子的平均动能，促进反应发生。

3.2 催化剂催化剂可以显著提高聚合反应的速率。

常用的催化剂包括过硫酸铵、过氧化氢等。

催化剂通过提供活性中心，加速聚合反应的进行。

3.3 丙烯酸浓度丙烯酸浓度对聚合速率也有一定的影响。

当丙烯酸浓度较高时，丙烯酸单体之间的碰撞频率增加，有利于聚合反应的进行。

3.4 溶剂溶剂对聚合速率的影响较为复杂。

一般来说，选择合适的溶剂可以提供反应所需要的条件，促进聚合反应的进行。

4. 聚合后的产物性质丙烯酸在水溶液中聚合之后，会形成聚丙烯酸。

聚丙烯酸是一种高分子聚合物，具有很高的水溶性和吸水性。

丙烯酸在水溶液中的聚合
聚合是一种将单体分子通过化学反应连接成高分子的过程。

在化学领域中，聚合是一种非常重要的反应，因为它可以制造出各种各样的高分子材料，如塑料、橡胶、纤维等。

而丙烯酸在水溶液中的聚合就是其中一种常见的聚合反应。

丙烯酸是一种无色透明的液体，具有刺激性气味。

它是一种单体分子，可以通过聚合反应连接成高分子。

在水溶液中，丙烯酸的聚合反应需要添加一种叫做过氧化氢的催化剂。

过氧化氢可以分解成自由基，这些自由基可以引发丙烯酸单体的聚合反应。

在聚合反应中，丙烯酸单体分子会不断地连接成长链状的高分子。

这些高分子可以形成一种类似于凝胶的物质，称为聚丙烯酸凝胶。

聚丙烯酸凝胶具有很强的吸水性，可以吸收大量的水分，因此被广泛应用于生物医学领域中，如制造隐形眼镜、人工关节等。

除了在生物医学领域中的应用，聚丙烯酸凝胶还可以用于水处理、油田开采等领域。

在水处理中，聚丙烯酸凝胶可以用于去除水中的杂质和污染物，提高水的质量。

在油田开采中，聚丙烯酸凝胶可以用于增加油井的产量，提高采油效率。

丙烯酸在水溶液中的聚合反应是一种非常重要的化学反应。

通过这种反应，可以制造出各种各样的高分子材料，如聚丙烯酸凝胶。

这些材料在生物医学、水处理、油田开采等领域中都有广泛的应用。

丙烯酸在水溶液中的聚合丙烯酸是一种常见的单体，它可以通过聚合反应形成聚丙烯酸。

聚丙烯酸是一种重要的高分子材料，具有广泛的应用领域。

本文将介绍丙烯酸在水溶液中的聚合过程及其特点。

一、丙烯酸的聚合反应丙烯酸的聚合反应可以通过自由基聚合或离子聚合两种方式进行。

其中，自由基聚合是最常用的方法。

自由基聚合是指通过自由基引发剂引发的聚合反应。

首先，在反应体系中加入适量的丙烯酸单体和引发剂。

引发剂在适当的条件下产生自由基，自由基与丙烯酸单体发生反应，形成聚合物链。

随着反应的进行，聚合物链逐渐增长，最终形成聚丙烯酸。

二、丙烯酸聚合反应的特点1. 温和条件：丙烯酸的聚合反应通常在室温下进行，无需高温或高压条件，能够保证反应的安全性和经济性。

2. 反应速度快：自由基聚合反应的反应速度较快，聚合物的形成速度较高。

3. 反应可控性好：通过调控引发剂的用量和反应条件，可以控制聚合反应的程度和聚合物的分子量。

4. 反应体系简单：丙烯酸聚合反应无需复杂的催化剂或溶剂，反应体系简单，操作方便。

5. 聚合物性能可调：通过改变聚合反应的条件和反应体系，可以得到具有不同性能的聚丙烯酸。

三、丙烯酸聚合在水溶液中的特点丙烯酸聚合反应可以在水溶液中进行，这是一种重要的聚合方式。

与有机溶剂相比，水溶液中的聚合具有以下特点：1. 环境友好：水是一种环境友好的溶剂，不会对环境造成污染，符合可持续发展的要求。

2. 反应条件温和：水溶液中的聚合反应通常在室温下进行，无需高温或高压条件，更加安全和经济。

3. 分散性好：丙烯酸在水中有较好的分散性，能够均匀分散在水溶液中，有利于聚合反应的进行。

4. 聚合物溶解度高：聚丙烯酸在水中具有良好的溶解性，溶液浓度可以较高，便于后续工艺的操作。

5. 水溶液中的聚合反应可以与其他反应体系结合，形成复合材料，拓展了聚合物的应用领域。

四、丙烯酸水溶液聚合的应用丙烯酸水溶液聚合得到的聚丙烯酸具有一系列的优良性能，被广泛应用于以下领域：1. 水凝胶材料：聚丙烯酸水凝胶具有优异的吸水性能和保水性能，被广泛应用于农业、医疗、化妆品等领域。

丙烯酸在水溶液中的聚合丙烯酸是一种常见的单体，它可以通过聚合反应形成聚丙烯酸。

在水溶液中，丙烯酸的聚合反应可以通过两种方式进行：自由基聚合和离子聚合。

自由基聚合是一种常见的聚合方式，它需要自由基引发剂的存在。

在水溶液中，过氧化氢和铁离子等化合物可以作为自由基引发剂。

当自由基引发剂与丙烯酸单体在水溶液中混合时，自由基引发剂会引发丙烯酸单体的自由基聚合反应，从而形成聚丙烯酸。

离子聚合是另一种聚合方式，它需要离子引发剂的存在。

在水溶液中，过硫酸铵和过硫酸钾等化合物可以作为离子引发剂。

当离子引发剂与丙烯酸单体在水溶液中混合时，离子引发剂会引发丙烯酸单体的离子聚合反应，从而形成聚丙烯酸。

无论是自由基聚合还是离子聚合，聚合反应都需要一定的条件。

例如，聚合反应需要在一定的温度和pH值下进行，否则聚合反应的效果会受到影响。

此外，聚合反应还需要一定的时间，以便单体分子能够充分地聚合成聚合物。

聚丙烯酸在水溶液中具有一定的特性。

由于聚丙烯酸分子中含有大量的羧基官能团，因此聚丙烯酸分子在水溶液中呈现出一定的离子性。

当pH值低于4时，聚丙烯酸分子中的羧基官能团会失去一个质子，从而形成负离子。

此时，聚丙烯酸分子呈现出较强的水溶性和吸水性。

当pH值高于4时，聚丙烯酸分子中的羧基官能团会接受一个质子，从而形成中性分子。

此时，聚丙烯酸分子的水溶性和吸水性会降低。

总之，丙烯酸在水溶液中的聚合反应可以通过自由基聚合和离子聚合两种方式进行。

聚合反应需要一定的条件和时间，以便单体分子能够充分地聚合成聚合物。

聚丙烯酸在水溶液中具有一定的离子性，其水溶性和吸水性会随着pH值的变化而发生改变。

高分子化学实验报告10高二丙烯酰胺水溶液聚合实验四危平福1014122030丁胜10141220072013/5/20与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易、不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点。

丙烯酰胺水溶液聚合一、实验目的1. 掌握溶液聚合的方法及原理；2. 学习如何正确的选择溶剂。

二、实验原理与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易、不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点。

但由于溶剂的引入，溶剂的回收和提纯使聚合过程复杂化。

只有在直接使用聚合物溶液的场合，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等，使用溶液聚合才最为有利。

进行溶液聚合时，由于溶剂并非完全是惰性的，对反应要产生各种影响，选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响。

丙烯酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水，本实验采用水为溶剂进行溶液聚合。

与以有机物作溶剂的溶液聚合相比，具有价廉、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点。

聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂，水溶性好，广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及污水处理方面。

合成聚丙烯酰胺的化学反应简式如下：三、主要仪器和试剂三口瓶，球形冷凝管，温度计，丙烯酰胺，甲醇，过硫酸钾(或过硫酸铵)，氮气四、实验步骤与分析1.【在250mL 的三口瓶中，中间口安装搅拌器，分别装上一个温度计和一个冷凝管。

】现象与分析：安装搅拌器时，应先保证搅拌桨竖直，并且应该遵循自下而上的安装顺序，然后开启搅拌器，查看是否安装稳定，为了防止温度计打到搅拌桨，也可以暂时不安装温度计，等需要测量时再关闭搅拌器，用温度计测量即可。

2.【将5 g(0.14 mol)丙烯酰胺和40 mL 蒸馏水加入反应瓶中，开动搅拌器，约350到400转每分钟，用水浴加热至30 ℃①，使单体溶解。

然后把溶解在5 mL 蒸馏水中的0.025 g 过硫酸钾加入反应瓶中，逐步升温到90 ℃，这时聚合物便逐渐形成，在90 ℃下反应2~3 h。

丙烯酸酯的乳液聚合1 前言丙烯酸酯类聚合物是工业生产中应用比较广泛的原料，可以用于生产涂料、粘合剂、塑料等产品，具有良好的性能，价格便宜。

丙烯酸酯类单体多是通过乳液聚合的方式进行聚合反应。

乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。

其特点是聚合热易扩散,聚合反应温度易控制; 聚合体系即使在反应后期粘度也很低,因而也适于制备高粘性的聚合物; 能获得高分子量的聚合产物; 可直接以乳液形式使用。

本实验利用丙烯酸酯乳液聚合来探究其性质以及应用。

2 实验目的1)掌握丙烯酸酯乳液合成的基本方法和工艺路线；2)理解乳液聚合中各组成成分的作用和乳液聚合的机理；3)了解高聚物不同玻璃化转变温度对产品性能的影响；3 实验原理在乳液聚合过程中，乳液的稳定性会发生变化。

乳化剂的种类、用量与用法、pH值、引发剂的类型与加入方式、单体的种类与配比、加料方式、聚合工艺、搅拌形状与搅拌速度等都会影响到聚合物乳液的稳定性及最终乳液的性能。

功能性单体如硅烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯等作为交联单体参与共聚，在一定程度上可提高乳液的稳定性，但因其具有极强的亲水性，聚合过程中若在水相发生均聚形成水溶性大分子，会产生絮凝作用，极易破乳。

因此选择合适的乳化体系和聚合工艺对乳液聚合过程的稳定性具有极重要的意义。

聚合物乳液承受外界因素对其破坏的能力称为聚合物乳液的稳定性。

在乳液聚合过程中局部胶体稳定性的丧失会引起乳胶粒的聚结形成宏观或微观的凝聚物，即凝胶现象。

凝胶多为大小不等、形态不一的块状聚合物，有的发软、发粘，有的发硬、发脆、多孔。

在搅拌作用下凝胶分散在乳液中，可通过过滤法或沉降法除去，但有时也会形成大量肉眼看不到的、普通方法很难分离的微观凝胶，使乳液蓝光减弱颜色发白，外观粗糙。

严重时甚至整个体系完全凝聚，造成抱轴、粘釜和挂胶现象。