聚苯乙烯的制备 - 副本.docx

1
专业技能综合实训报告
学院：化学与材料工程学院班级：材料高分子091班2011—2012学年第二学期
学号
150409127姓名张正斌
150409128刘海鹏
指导教师
朱亚辉
实训项目名称
聚苯乙烯的制备
1
专业技能综合实训报告
学院：化学与材料工程学院班级：材料高分子091班2011—2012学年第二学期
学号
150409127姓名张正斌
150409128刘海鹏
指导教师
朱亚辉
实训项目名称
聚苯乙烯的制备
地点
敬行楼高分子化学实验室
时间
实训目的与要求：
1、掌握合成聚苯乙烯的乳液聚合的实验原理与操作步骤；
2、了解聚合方法的配方及各组分的作用；
3、了解聚苯乙烯的发展历史与用途。
实训方案设计及原理：
聚苯乙烯于1839年由天然树脂香脂中的种挥发性油制得。
苯乙烯极易在热作用下形成自由基，进行自由基聚合，或在自由基引发剂、离子型催化剂存在下聚合生成聚苯乙烯。工业上的主要生产方法有本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合。
f^VCH-CH-.4<^^CH-CH卜
2L2」n
乳液聚合主要发生在胶束和乳胶粒内，乳胶粒通过胶束成核和均相成核两种方式生成。乳液聚合分为四个阶段

此阶段未加入引发剂。随单体的加入，在搅拌作用下，单体分散成珠滴。部分乳化剂分子被吸附在珠滴表面起稳定保护作用。由于胶束的增溶作用，部分水相中单体被吸收形成增溶胶束。单体、乳化剂在水相、单体珠滴及胶束（增溶胶束）三者间达到动态平衡。
•乳胶粒生成阶段
当引发剂加入反应体系后，在适当的反应温度下引发剂分解形成自由基，扩散进入增溶胶束并在其中引发聚合生成乳胶粒。此阶段以胶束消失作为终点。
.乳胶粒长大阶段
此阶段引发剂继续在水相中分解出自由基，因为乳胶粒的数目要比单体珠滴的数目大得多，所以自由基主要向乳胶粒中扩散，在乳胶粒中引发聚合，使得乳胶粒不断长大。随
2
反应的进行，乳胶粒中单体不断被消耗，单体的平衡不断沿单体珠滴一水相一乳胶粒方向移动，致使单体珠滴中的单体逐渐减少，直至单体珠滴消失。

此阶段不仅胶束消失了，而且单体珠滴也不见了。在乳胶粒中进行的聚合反应只能消
耗自身贮存的单体，而得不到补充。随反应进行，由于Trommsdroff效应，反应速率常常出现加速现象，直至单体消耗完。
实训器材药品：（用量）
组分
试剂
规格
加料量
单体
苯乙烯
>%
16ml
分散剂
聚乙烯醇（%）
DP=1750±50
20ml
引发剂
BPO
精制

介质
水
无离子水
130ml
（2）实验步骤
仪器：（使用条件）
表面皿、吸管、移液管、搅拌马达、水浴、布氏漏斗
实训过程：（包括主要步骤、实验分析等，可用流程、框图表示）
•四氟密封塞3•温度计4•温度计套管5•冷凝管
按上图安装装置
!

!
量取16ml苯乙烯（＞%）加入锥形瓶中
3
!
振动，待BPO完全溶解于苯乙烯后将溶液加入三口瓶中
!
%的聚乙烯醇溶液
!
用130ml无