高分子化学实验痹讪告.doc

聚乙酸乙烯酯的制备及分子量的测定 偶氮二异丁腈的精制 实验原理 引发剂是影响聚合反应速率和聚合物相对分子质量的重要因素，其用量必须准确计算。由于引发剂的性质比较活泼，在储运中易发生氧化、潮解等反应，对其纯度影响很大，因此聚合前要对使用的引发剂进行提纯。偶氮二异丁腈(AIBN)是一种广泛应用的引发剂，为白色结晶，熔点102~104℃，有毒！溶于乙醇、乙醚、甲苯和苯胺等，易燃。偶氮二异丁腈是一种有机化合物，可采用常规的重结晶方法进行精制。 主要仪器和试剂 实验仪器：500mL锥形瓶，恒温水浴，0~100℃温度计，布氏漏斗， 抽滤瓶，表面皿，真空干燥箱，球形回流管，棕色瓶。 实验试剂：偶氮二异丁腈（分析纯），乙醇（分析纯） 实验步骤 a.在500mL锥形瓶中加入100mL95%的乙醇，然后在80℃水浴中加热至乙醇将近沸腾。 迅速加入20g偶氮二异丁腈，摇荡使其溶解； b.溶液趁热抽滤，滤液冷却后即产生白色结晶。 c.结晶出现后静置30min，用布氏漏斗抽滤。滤饼摊开于表面皿中，自然干燥24h，然后 置于真空干燥箱中常温干燥24h。称量。 d.精制后的偶氮二异丁腈置于棕色瓶中密封，低温保存备用。 实验数据记录 未精制偶氮二异丁腈量： g； 精制温度： ℃； 精制后偶氮二异丁腈量： g； 乙醇用量： g； 产率： %； 讨论与问题 a.偶氮二异丁腈常作为何种聚合反应的引发剂？其常规分解温度是多少？分解反应是如何表 达？ b.精制后的偶氮二异丁腈为何要贮存在棕色瓶中？ 乙酸乙烯酯的精制 实验原理 在高分子化学实验中，单体的精制主要是对烯类单体而言，也包括某些其它类型单体。单体的杂志的来源多种多样，如产生过程中引入的副产物（苯乙烯中的乙苯和二乙烯苯）和销售时加入的阻聚剂（对苯二酚和对叔丁基苯酚）；单体在储运过程中与氧接触形成的氧化或还原产物（二烯单体中的过氧化物，苯乙烯中的苯乙醛）以及少量聚合物。 固体单体常用的纯化方法为结晶（双酚A用甲苯重结晶）和升华，液体单体可采用减压蒸馏、在惰性气氛下分流的方法进行纯化，也可以用植被色谱分离纯化单体。单体中的杂质可采用下列措施加以除去。 酸性杂质（包括阻聚剂对苯二酚等）用稀NaOH溶液洗涤除去，碱性杂质（包括阻聚剂苯胺）可用稀盐酸洗涤除去。 单体的脱水干燥，一般情况下可用普通干燥剂，如午睡CaCl2、无水Na2SO4和变色硅胶。严格要求时，需要使用CaH2来除水；进一步的除水，需要加入1，1-二苯基乙稀阴离子（仅适用于苯乙烯）或AlEt3（适用于甲基丙烯酸甲酯等），带液体呈一定颜色后，再蒸馏出单体。 芳香族杂质可用硝化试剂除去，杂环化合物可用硫酸洗涤除去，注意苯乙烯绝对不能用浓硫酸洗涤。 采用减压蒸馏法除去单体中的难挥发杂质。 离子型聚合物对单体的要求十分严格，在进行正常的纯化过程后，需要彻底除水和其它杂质。例如，进行（甲基）丙烯酸酯的阴离子聚合，最后还需要在AlEt3存在下进行减压蒸馏。 主要仪器与试剂 实验仪器：500mL三颈烧瓶，毛细管，刺型分馏柱，直形冷凝管，0~100℃温度计，50mL圆底 烧瓶，250mL平底烧瓶，250mL分液漏斗，500mL磨口锥形瓶，分流头，温度计套 管，三通。 实验试剂：乙酸乙烯酯，10%碳酸钠溶液，饱和亚硫酸氢钠溶液，pH试纸，无水硫酸镁。 实验步骤 a.200mL的乙酸乙烯酯加入到250mL的分液漏斗中，用饱和NaHSO3溶液充分洗涤3次（每次约50mL），再用蒸馏水洗涤2次（每次约50mL）；用10%Na2CO3溶液洗涤3次（每次约50mL），再用蒸馏水洗涤至中性，最后将乙酸乙烯酯放入干燥的500mL磨口锥形瓶中，用10g无水硫酸镁干燥2h。 b.将干燥过的乙酸乙烯酯在装有刺型分馏柱的精馏装置上进行精馏，为防止暴聚及自聚，在蒸馏瓶中加入少量对二苯酚及沸石，收集71℃左右的馏分，低温储存待用。 实验数据记录 乙酸乙烯酯：精制前 g；精制后 g； 产率： %； 讨论与问题 聚合反应前为什么要对单体进行精制处理？ 答：乙酸乙烯酯的溶液聚合 实验原理 本实验采用自由基溶液聚合反应。溶液聚合是单体溶于适当溶剂中进行的聚合反应。溶液聚合一般具有反应均匀、聚合热易散发、反应速度及温度易控制、分子量分布均匀等优点。在聚合过程中存在向溶剂链转移的反应，使产物分子量降低。因此，在选择溶剂时必须逐一溶剂的活性大小。各种溶剂的链转移常数变动很大，水为零，苯较小，卤代烃较大。一般根据聚合物分子量的要求选择合适的溶剂