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浙江大学试验汇报专业：化学工程与工艺姓名：学号：日期：
浙江大学试验汇报
地点：西溪化学楼409
课程名称：指导老师：_成绩：
试验名称：膨胀计法测定聚合反应速率试验类型：高分子化学同组：
一、试验目的和规定(必填)
三、重要仪器设备(必填)
五、试验数据记录和处理
七、讨论、心得
二、试验内容和原理(必填)四、操作措施和试验环节
六、试验成果与分析(必填)
装订线
一、试验目的和规定
1.掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理和措施。
2.理解动力学试验数据的处理和计算措施。
二、试验内容和原理
聚合动力学重要是研究聚合速率、分子量与引起剂浓度、单体浓度、聚合温度等原因间的定量关系。连锁聚合一般可提成三个基元反应：引起、增长、终止。若以引起剂引起，其反应式及动力学如下：引起：:Ik→2R
R°+M→M°
R;=2fka[1](1)
增长：
R,=k,[M][M](2)
终止：
R=k,[M]2(3)
式中I、M、R、M、P分别表达引起剂、单体、初级游离基或聚合物游离基及无活性聚合物。Ri、Rp、R?、ka、kp、k:分别表达各步反应速率及速率常数。f表达引起效率。[]表达浓度。
聚合速率可以用单位时间内单体消耗量或者聚合物生成量来表达，即聚合速度应等于单体消失速度，
只有增长反应才消耗大量单体，因此也等于增长反应速率。在低转化率下，稳态条件成立，Ri=R,
则聚合反应速率为：
(4)
式中K为聚合反应总速率常数。
单体转化为聚合物时，由于聚合物密度比单体密度大，体积将发生收缩。根据聚合时体积的变化，可以计算反应转化率。
聚合速率的测定措施有直接法和间接法两类。
直接法有化学分析法、蒸发法、沉淀法。最常用的直接法是沉淀法，即在聚合过程中定期取样，加沉淀剂使聚合物沉淀，然后分离、精制、干燥、称重，求得聚合物量。
间接法是测定聚合过程中比容、粘度、折光率、介电常数、吸取光谱等物性的变化，间接求其聚合物的量。
膨胀计法的原理是运用聚合过程中体积收缩与转化率的线性关系。膨胀计是上部装有毛细管的特殊聚合器，如图2所示，体系的体积变化可直接从毛细管液面下降读出。根据下式计算转化率：
(5)
式中C为转化率。V表达不一样反应时间t时体系体积收缩数，从膨胀计的毛细管刻度读出；V表达该容量下单体100%转化为聚合物时体积收缩数。
(6)
式中d为密度，下标M、P分别表达单体和聚合物。
本试验以过氧化二苯甲酰(BPO)引起甲基丙烯酸甲酯(MMA)在60℃下聚合。甲MMA在60℃的密度取
d=0.8957g/cm3,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)取dp?=1.179g/cm3。
三、重要仪器设备仪器：
仪器名称
规格
数量
膨胀计
定制加工
一套
烧杯
50ml
一只
恒温水浴槽
一套
量筒
25ml
一只
玻棒
一根
秒表
一只
另备试管夹、橡皮筋、乳胶管、乳胶手套、吸耳球等
试剂：
试剂名称
规格
用量
甲基丙烯酸甲酯(MMA)
新鲜蒸馏，BP=100.5℃
16ml
过氧化二苯甲酰(BPO)
重
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