聚苯乙烯的悬浮聚合实验方案.pptVIP

聚苯乙烯的悬浮聚合实验方案 主讲：崔敏 组员：赵进 张旭 武婉君 蒋娜娜 什么是聚苯乙烯？ 聚苯乙烯(Polystyrene，简称PS)是一种无色透明的热塑性塑料。具有高于100摄氏度的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。 物理性质 聚苯乙烯质地硬而脆，无色透明，可以和多种染料混合产生不同的颜色。 化学性质 聚苯乙烯的化学稳定性比较差，可以被多种有机溶剂溶解，会被强酸强碱腐蚀，不抗油脂，在受到紫外光照射后易变色。 一、实验目的 1、学习悬浮聚合的实验方法，了解悬浮聚合的配方及各组份的作用。 2、了解控制粒径的成珠条件及不同类型悬浮剂的分散机理、搅拌速度、搅拌器形状对悬浮聚合物粒径等的影响，并观察单体在聚合过程中之演变。 二、实验原理 　　悬浮聚合是将单体以微珠形式分散于介质中进行的聚合。苯乙烯（St）通过聚合反应生成如下聚合物。其反应历程如下： 三、实验仪器及药品 250mL三口烧瓶一只，电动搅拌器一套，冷凝管一只，0~100℃温度计一只，加热套一套，布氏漏斗，100mL锥型瓶一个 名称 试剂 规格 用量 单体 苯乙烯 加碱除去引发剂 15g 油溶性引发剂 BPO AR 0.3g 分散剂 聚乙烯醇 1.5%水溶液 20 ml 分散介质 水 蒸馏水 130mL 四、实验步骤 1、安装仪器(如图) 　　　2、加料：用天平称取0.3gBPO放入100mL锥形瓶中，再用移液管聚苯乙烯加入锥形瓶中，轻轻振荡，待BPO完全溶解后加入三口瓶中。再取20 mL1.5%的聚乙烯醇溶液加入三口烧瓶，最后用130 mL水分别冲洗锥形瓶和量筒后加入三口烧瓶中。 　　3、聚合 通冷凝水，启动搅拌并控制在一恒定转速，在20～30min内将温度升至85～90ºC，开始聚合反应。在反应一个小时以后，体系中分散的颗粒变得发黏，此时一定要注意控制好搅拌速度。在反应后期可将温度升至反应温度上限，以加快反应，提高转化率。当反应1.5～2h后，可用吸管取少量颗粒于表面皿中进行观察，如颗粒变硬发脆，可结束反应。 　　　4、出料后停止加热，一边搅拌一边用冷水将三口烧瓶冷却至室温，然后停止搅拌，取下三口烧瓶。产品用布氏漏斗过滤，并用热水洗数次。最后将产品烘干，称重，计算产率。 六、实验注意事项 1．除苯乙烯外，其他可进行悬浮聚合的单体，还有氯乙烯，甲基丙烯酸甲酯（MMA），醋酸乙烯酯（VAc）等； 2．搅拌太激烈时，易生成砂粒状聚合体；搅拌太慢时，易生成结块，附着在反应器内壁或搅拌棒上； 3．PVA难溶于水，必须待PVA完全溶解后，才可以开始加热； 4．称量BPO采用塑料匙或竹匙，避免使用金属匙； 5．是否能获得均匀的珍珠状聚合物与搅拌速度的确定有密切的关系。聚合过程中，不宜随意改变搅拌速度。 七、思考题 1．影响粒径大小的因素有哪些？ 答：（1）搅拌速度； （2）苯乙烯的浓度。 2．搅拌速度的大小和变化，对粒径的影响如何？ 答：如果搅拌速度变化不定，就会造成生成物的颗粒大小不均 聚苯乙烯的实验成果