88、w苯乙烯与顺丁烯二酸酐共聚合

高 分 子 化 学 实 验 报 告08高分子（一）班 吴qs 0814121038 夏jh 0814121039 温jp 0814121037

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实验 苯乙烯一顺丁烯二酸酐共聚反应

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。

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：

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(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。

主要实验仪器和试剂:

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实验器材：

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 电子天平 量筒 水浴锅 铁架台

试剂：

苯乙烯（未精制） 顺丁烯二酸酐 甲苯 AIBN(重结晶) 粗盐

实验装置：

注意事项：

1、

滴加苯乙烯溶液时应注意控制滴加速度。滴加速度过快将使引发剂滴入三口瓶后先引发顺丁烯二酸酐，如此生成的聚合物不溶于甲苯中将影响实验的最终结果

2、

实验中使用的试剂有一定的毒性，应严格按规范操作。

3、 沉淀聚合凝胶效应使反应自动加速加剧，在反应过程中控制好温度，避免引起冲料。

实验步骤：

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步骤 1．在 250m1 的三口烧瓶上装上温度计、搅拌器、球形冷凝管 2. 将 烯及 2.95g(0.03m01)顺丁烯热，体系温度升至 50℃后，在搅拌下，顺丁烯二酸酐溶解。 3．将苯乙烯 3.2g(0.03mo1)及 AIBN0.007g(单体重的 现象 分析 顺丁烯二酸酐在50℃下可能有少量顺丁烯二酸酐未完全溶解使溶液浑浊 55℃使顺丁烯二酸酐固浑浊。转速为300rpm。 25.75g(29.5m1,0.25mol)苯乙难溶解，稍升温，至约二酸酐加入三口瓶中，水浴加体完全消失，溶液稍显AIBN搅拌溶于苯乙烯，由于苯乙烯溶液滴加溶液为无色澄清液体。速度过快，引发剂滴入三口瓶后部分先与而后形成的聚合链极性较大，难溶于甲苯，象。， 盐析中和了聚合物所带的电荷，且破坏其水化膜，使得聚合物发生聚沉。 0．l％)，与 25ml 甲苯混合后， 滴加时间约为20min。放入滴液漏斗中。升温至 75—77℃，搅拌下，将苯乙烯溶液在 30min 内滴加完，再在 80℃ 左右反应 1h至 1.5h。 4. 停止加热，冷却至室温将清清液倒入食盐溶液中产液倒入浓食盐溶液中，观察现生了白色沉淀 象 过程溶液逐渐变清，转为略带白色的溶液。后反应时间约为1h。加热顺丁烯二酸酐聚合，又产生了白色固体沉淀 因此产生了沉淀现实验分析与讨论：

1、实验中引发剂能否改为BPO或者过硫酸钾？

BPO活性较低，且因为BPO半衰期较长，而本实验反应时间较短，如果使用BPO会分解不完全。

实验中采用的溶剂为甲苯，过硫酸钾为水溶性引发剂，不溶于甲苯中，因此不可以使用过硫酸钾。

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2、实验中苯乙烯和顺丁烯二酸酐用量分别为0.28mol和0.03mol，那么生成的产物会发生沉淀吗？产物的结构是怎么样的？

由于实验中苯乙烯的用量远大于顺丁烯二酸酐，生成聚合物中大部分为聚苯乙烯嵌段，部分链段为苯乙烯—顺丁烯二酸酐交替共聚嵌段。聚合物主要显非极性，可溶于甲苯中。

3、为什么将AIBN溶于苯乙烯后再将溶液滴加到三口瓶中？

AIBN溶于苯乙烯后分散到溶液中，但并未分解生成初级自由基，苯乙烯未开始聚合。将苯乙烯溶液滴加到三口瓶中，引发剂迅速分解生成了初级自由基，此时初级自由基被苯乙烯所包围，初级自由基将引发苯乙烯生成了单体自由基。这时产生的自由基链显非极性，可溶于甲苯中，可以在溶液中继续引发苯乙烯或顺丁烯二酸酐。

4、如果实验生成了固体沉淀，可以采用什么方法使它再次溶解，为什么？ 实验如果生成了固体沉淀，应为极性较大的苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物。因为共聚物中有聚苯乙烯嵌段，这些嵌段显非极性，可溶于甲苯，因此可以再次添加溶剂甲苯使聚合物溶解。

5、溶液聚合中如何选择溶剂？ 选择引发剂应考虑以下几个方面：

1． 对引发剂的分解速度，引发速率的影响； 2． 对反应速率的影响：促进或减慢；

3． 对分子构型的影响：提高或降低聚合物的立体规整性； 4． 对聚合物产物的分子量的影响。

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