实验八：苯乙烯一顺丁烯二酸酐共聚反应.docx

高分子化学实验报土实验九：苯乙烯一顺丁烯二酸酐共聚合、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：苯乙烯一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:2TC/ 一、 Help-0'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 成交替共聚物其反应过程如下：苯乙烯(Ml)和顺丁烯二酸酐(M2)共聚的竞聚率rl=0.04, r2= 0.015，r 1 • r2=0.006若两种单体以1比l(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、 实验仪器和试剂：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药品：顺丁烯二酸酐甲苯AIBN（重结晶）酚酞指示剂 苯乙烯KOH水溶液（0.2mol/L）标准盐酸溶液（0.2mol/L）四、 实验注意事项1. 水浴锅在打开电源以前必须检查是否装有水，没有的话，装入 适量自来水并保持其外部干燥，以免发生短路，损坏仪器2. 减压抽滤机使用前要检查是否装满水3. 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4•实验的产品应放于指定处，不能倒入水池当中，防止堵塞实验步骤实验现象实验现象分析1、在250ml的三口烧瓶上装上温度计、搅拌器、 球形冷凝管及氮气导管无无2、将25.75g (29.5ml, 0.25mo l)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°C 后，在搅拌下，顺丁烯二 酸酐溶解苯乙烯为无色 透明液体，顺丁 烯二酸酐为白 色颗粒状随着 加热的进行顺 丁烯二酸酐逐 渐溶解能溶于醇、乙醚和丙酮， 在加热条件下能溶解于 苯乙烯3、将苯乙3.2g(0.03mo1) 及AIBN0.007g(单体重的0. 1%)，与25ml甲苯混 合后，放入滴液漏斗中。

升温至75—77C，搅拌 下，将苯乙烯溶液30min内滴加完，再在80C左右 反应lh至1.5hAIBN为白色针 状结晶，液体滴 入后，溶液并没 有发生明显的 变化AIBN不溶于水，溶于甲 醇、乙醇、丙酮、乙醚、 石油醚等有机溶剂中4.反应过程中注意观察 现象在反应物渐渐变 稠，搅拌困难时停止加 热冷却至室温，用布氏漏斗过滤1.5个小时左右 后溶液逐渐变 稠，呈乳白色 并伴有白色沉 淀生成，有一些 附着与容器壁 上苯乙烯和顺丁烯二酸酐 单体反应生成了共聚物， 体系粘度变咼沉淀生成 是因为共聚物在苯乙烯 当中的溶解性较差，而壁 上有黏附的原因是器壁 上原来有残留物5.得到的白色粉末状团 体产物，用石油醚洗涤， 产品置于培养皿巾，在真 空烘箱中40 °C下干燥至 恒重计算产率无无六、 实验结果得到的产品，白色细颗粒状七、 实验思考题1、 溶液聚合的优缺点？答:溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中进行聚合的方法溶 液聚合的优点是聚合热容易散发，聚合温度易于控制，可避免局 部过热，能消除自动加速现象缺点是单体浓度低，聚合反应速 率和产物相对分子质量都较低，设备利用率也不高，当需要聚合 物从溶剂中分离出时，回收溶剂麻烦。

2、 溶有BPO的甲苯溶液为什要滴加？答：BPO是该反应的引发剂但引发剂的量过多时，会造成反应物体 系中瞬时颗粒过于集中，从而引起集聚，稳定性变差，终止速率 亦增大，故使聚合物的平均分子量降低我们把引发剂溶于甲苯 当中逐渐滴加动容也当中，这样BPO逐步的引发苯乙烯和顺丁烯 二酸酐聚合反应体系较为稳定3、 引发剂的用量对反应及产物有和影响？答:引发剂的用量不仅影响反应速率和分子量，对粒度分布也有很大影响引发剂用量过低，则单体的转化率就低;用量增大，引 发剂浓度增加，初期形成自由基数目增多，粒子碰撞几率增多， 导致粒径变大，转化率增大但增大到一定的时候，用量再增大, 转化率变化不大，引发剂浓度增大时，自由基增长速率增大，会 造成反应物体系中瞬时颗粒过于集中，从而引起集聚，稳定性 变差，终止速率亦增大，故使聚合物的平均分子量降低引剂 用量过低会造成分子量变大，体系粘度增高因此我们可通过 引发剂的用量来调节分子量4、 甲苯在此反应中的作用是什么？答:甲苯在此反应中的作用：a） 这里可以作为BPO的溶剂，能够逐渐的将BPO逐步的添加到反 应体系当中，慢慢的引发苯乙烯和顺丁烯二酸酐的共聚，且 体系较为稳定。

b） 当加入到反应体系当中后能够有效的降低体系的粘度。