苯乙烯溶液聚合

材料化学实验报告

实验名称_________________________学号_________________________姓名_________________________ 同组实验人_________________________ 实验日期_________________________

一、实验目的要求

二、实验原理

三、主要试剂和仪器试剂及用量：

仪器：

四、实验步骤及现象

五、实验结果及计算

六、实验讨论

七、思考题及其它

苯乙烯与顺丁烯二酸酐共聚合

苯乙烯一顺丁烯二酸酐共聚反应 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及其组成测定 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： HC 2 + HC CH C C O O O H C H2 C H C CH C C O O O n 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。 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。 实验方案：

主要实验仪器和试剂: 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。 苯乙烯顺丁烯二酸酐甲苯 AIBN(重结晶) KOH水溶液(0.2mol/L) 标准盐酸溶液（0.2mol/L）酚酞指示剂 参考实验步骤： 共聚物的制备 1．在250m1的三口烧瓶上装上温度计、搅拌器、球形冷凝管及氮气导管 2. 将25.75g(29.5m1,0.25mol)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℃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0．l％)，与25ml甲苯混合后，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. 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。 5. 得到的白色粉末状团体产物，用石油醚洗涤(可用60℃热水再洗3次)，产品置于培养皿巾，在真空烘箱中40℃下干燥至恒重。计算产率。

苯乙烯(St)、丙烯酸正丁酯(n-BA)复合乳液聚合

高分子化学实验报告 09高分子（1）班

实验六苯乙烯(St)、丙烯酸正丁酯(n-BA) 复合乳液聚合 一、实验目的 1. 通过苯乙烯(St) 、丙烯酸正丁酯(n-BA)复合乳液聚合，了解复合乳液聚合的特点，比较一般乳液聚合、种子乳液聚合和复合乳液聚合的优缺点。 2. 掌握制备核/壳结构复合聚合物乳液的方法和对聚合物进行改性的方法和途径。 二、实验原理 合成复合聚合物乳液的方法实际上是种子乳液聚合(或称多阶段乳液聚合)，即首先通过一般乳液聚合制备第一单体的聚合物乳液做为种子乳液(核聚合)，然后在种子乳液存在下，加入第二单体(或几种单体的混合物)继续聚合(壳聚合)，这样就形成了以第一单体的聚合物为核，第二单体的聚合物为壳的核/壳结构的崐复合聚合物乳液——乳胶型互为贯穿聚合物网络，复合乳液聚合与种子乳液聚合的差别在于前者是采用不同种单体，而后者采用同种单体。 如果以苯乙烯(St) 为主单体，同时加入少量的丙烯酸(AA) 单体进行核聚合，而以丙烯酸正丁酯(n-BA)为单体，同时加入少量的丙烯酸(AA) 单体进行壳聚合，即得到以聚苯乙烯(PS)为核、聚丙烯酸正丁酯(Pn-BA) 为壳的核/壳结构的复合聚合物乳液。 在第一阶段聚合中合成的聚苯乙烯(PS) 乳胶粒作为种子，再加入第二单体丙烯酸正丁酯(n-BA)、引发剂过硫酸钾(KPS)和少量乳化

剂进行第二阶段乳液聚合时，此时的聚合机理按接枝涂层理论机理进行。即单体n-BA 富集在种子乳胶粒PS 的周围，PS 乳胶粒成为n-BA 单体聚合的主要场所，所生成的聚合物Pn-BA 富集在PS 的周围而形成以PS 为核，Pn-BA为壳的核/壳结构聚合物，且核壳之间存在着PS-Pn-BA 接枝共聚物，理想情况下不生成新的乳胶粒。由于在聚合过程中形成了少量的PS-Pn-BA 接枝共聚物使得核/壳结构的复合聚 合物的性能优于任何一种均聚物PS 或Pn-BA 和PS-Pn-BA 无规共聚物的性能。如耐水性能、耐溶剂性能、软化点、弹性和机械强度等均有大幅度提高。特别是用于外墙涂料的基料，其最低成膜温度(FMT)、玻璃化温度(Tg)低、附着力好、耐水性能好、光泽度高、大大改善了夏季回粘性，从而提高了涂料的性能并延长了施工期。由此可见，制备复合聚合物是对聚合物改性的一种方法。 三、实验仪器及试剂 三口瓶，回流冷凝管，滴液漏斗，温度计，电动搅拌器，移液管，恒温水浴，量筒，烧杯 苯乙烯，碳酸氢钠，丙烯酸正丁酯，邻苯二甲酸二丁酯，丙烯酸，壬基酚聚氧乙烯基醚OP-10)，过硫酸钾，十二烷基硫酸钠(SDS) 四、实验步骤 <一>、单体预乳化 步骤现象分析 种 类

苯乙烯聚合的综合实验

苯乙烯聚合的综合实验 实验目的： 1，了解苯乙烯聚合的反应原理 2.通过对聚苯乙烯的表征掌握对红外光谱，粘度仪、DSC等的使用方法。 实验原理：聚苯乙烯一般由单体苯乙烯通过自由基聚合获得。要获得分子量分布较窄的聚苯乙烯，则须通过阴离子聚合反应的方法。自由基聚合的实施方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。本体聚合和溶液聚合也适合于阴离子聚合。 阴离子聚合是活性聚合和化学聚合，其特点是无终止聚合。在反应条件控制得当的情况下，阴离子聚合体系可以长时间保持链增长活性。活性聚合技术是目前合成单分散特定分子量的聚合物的一种方法。阴离子活性聚合物的分子量可通过单体浓度和引发剂的浓度来控制：错误！未找到引用源。（双阴离子引发n＝2，单离子引发n＝1），其分子量分布指数接近1。

反应部分试剂与仪器 试剂：苯乙烯，正丁基锂，环己烷，无水氯化钙，甲醇，氢氧化钠. 仪器：250 mL分液漏斗，100 mL烧杯，量筒（10 mL、50 mL），注射器及针头，无水无氧操作系统，玻璃棒，反应管，抽滤瓶，布氏漏斗，注射器，试管。表征部分：红外光谱仪、DSC、粘度仪 实验步骤： 1试剂的预处理 取苯乙烯50mL于250mL分液漏斗，用5%NaOH洗至水层变为无色，再用水洗至pH约为7，得到淡黄色液体。向所得液体中加入无水氯化钙，于100mL锥形瓶中保存。 2苯乙烯的阴离子聚合 取干燥试管一支，配上单孔橡皮塞和短玻璃管及一段橡皮管，接上无水无氧干燥系统，以油泵抽真空，通氮气，反复三次。持续通入氮气作为保护气，由注射器从橡皮管依次且连续注入4mL无水环己烷、1.5mL干燥苯乙烯和0.8mL正丁基锂溶液。放置10分钟后，以注射器从橡皮管注射加入甲醇。 3 正丁基锂的制备 在氮气保护下，在5000ml的三口瓶中加入3L正己烷（或60-90℃石油醚），将140g(20mol)金属锂片用正己烷(或60-90℃石油醚)洗涤干净，戴上一次性手套，将金属锂片快速撕成小片，加入到5000ml的三口瓶中，装上机械搅拌，冰盐浴冷

苯乙烯及其聚合物

聚苯乙烯及共聚物概述 2006-10-13 14:16:03 【文章字体：大中小】打印收藏关闭 抗冲聚苯乙烯采用苯乙烯与橡胶进行接枝共聚的方法生产。得到的产品由分散的橡胶相及连续PS相组成，橡胶的引入使PS的韧性和抗冲击性能提高。为了使HIPS 在较宽的温度范围内具有较高的抗冲击强度，所用橡胶的玻璃化温度必须低于-50℃。聚丁二烯橡胶(玻璃化温度－80℃)是苯乙烯塑料最常用的抗冲改性剂，烯丙基氢原子和弱活性的双键可以提供理想的接枝和交联度。也有使用其他橡胶如丙烯酸酯橡胶、乙烯－丙烯－二烯烃橡胶、聚异戊二烯橡胶等的报道，但是由于这些橡胶的化学活性较低、玻璃化温度不合适等因素还未完全实现工业化。 SAN树脂由苯乙烯和丙烯腈嵌段共聚而成，聚合工艺可为乳液法，悬浮法和本体法。共聚物中丙烯腈的含量在15%左右，ABS树脂的制备工艺是先浮液法制备不同粒径的聚丁二烯胶乳，然后再于乳液中进行苯乙烯-丙烯睛嵌段共聚，同时接枝共聚聚丁二烯胶粒，之后三元共聚物再和SAN聚合物共混而成，由于共混物SAN分别可用乳液法，悬浮法，本体法制备，因此用SAN和苯乙烯三元共聚物共混而成的ABS 树脂的制备工艺，则分别称为乳液接枝乳液SAN共混工艺，乳液接枝悬浮SAN共混工艺，乳液接枝本体SAN共混工艺。 产品应用 聚苯乙烯及其共聚合物可用于通用塑料也可用于工程塑料，主要用于汽车、电子电器、器械部件、建筑、医疗等领域，其中高抗冲聚苯乙烯（HIPS），可用于制造容器的器皿，玩具、小型器具，高分子量聚苯乙烯用做强度发泡材料，间规聚苯乙烯（SPS）用做电子电器部件，汽车部件、医疗器械、汽车冷却泵的叶片，超薄电容器膜；丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚合物（ABS）主要用于制造冰箱内箱体，汽车内部件、器具外壳、电器部件、游乐型车、帐篷；苯乙烯-丙烯酸腈共聚物（SAN）主要用于制造耐油、耐化学的器具。 研发趋势 聚苯乙烯共聚物除ABS和SAN外，还有一些其他共聚物有工业应用价值。这些共聚物是： 1.苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚物，称为K树脂，由丁基锂引发阴离子聚合而成，其中丁二烯含量约为25%。K树脂透明度好，抗冲击好，耐酸碱，价格低，加工性能

苯乙烯乳液聚合实验报告

实验名称：苯乙烯的乳液聚合姓名：_________ 学号：__________ 实验日期：__________ 一、实验目的 1.了解乳液聚合的原理和乳液聚合的方法。 2.学习并了解乳液聚合和其他聚合方法的区别。 二、实验原理 乳液聚合是以大量水为介质，在此介质中使用能够使单体分散的水溶性聚合引发齐山并添加乳化剂(表面活性剂)，以使油性单体惊行聚合的方法。所生成的高分子聚合物为微细的粒子悬浮在水中的乳液。 单体 能进行乳液聚合的单体数量很多，其中应用比较广范的有：乙烯基单体，例：苯乙烯、乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯、偏二氯乙烯等；共轭二烯单体，例：丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等；丙烯酸及甲基丙烯酸系单体，例：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯等。 引发剂 与悬浮聚合不同，乳液聚合所用的引发剂是水溶性的，而且由于高温不利于乳液的稳定性，弓I发体系产生的自由基的活化能应当很低，使聚合可以在室温甚至更低的温度下进行。常用的乳液聚合引发剂有：热分解引发剂，如过硫酸铵[(NH4) 2?O8]、过硫酸钾(K2908)；氧化还原引发剂，如过硫酸钾-氯化亚铁体系、过硫酸钾-亚硫酸钠体系、异丙苯过氧化氢-氯化亚铁体系等。 乳化剂 乳化剂是可以形成胶束的一类物质，在乳液聚合中起着重要的作用，常见的乳液聚合体系的乳化剂为负离子型，如十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等。乳化剂具有降低表面张力和界面张力、乳化、分散、增溶作用。 三、仪器及药品 三口烧瓶、搅拌器、回流冷凝管、固定夹及铁架、恒温水浴锅、烧杯、量筒、温度计苯乙烯10mL、十二烷基苯磺酸钠0.6g、过硫酸钾0.3g、硫酸铝钾、水 四、实验步骤及现象 1.取0.6g十二烷基苯磺酸钠，50ml H2O加入三口烧瓶升温至80C。 2.加入10ml苯乙烯。 3.取0.3g过硫酸钾溶于10ml H2O缓缓加入三口烧瓶。 4.升温到90C反应1.5小时。 现象：溶液浑浊并发蓝光，后来蓝色消失变为乳白色。 5?加入KAI(SO)2进行破乳 现象：溶液发生固化得到白色固体。 6.转移产物并洗涤仪器。

实验_苯乙烯悬浮聚合

实验二:苯乙烯的悬浮聚合 一、实验目的 1．通过对苯乙烯单体的悬浮聚合实验，了解自由基悬浮聚合的方法和配方中各组分的作用； 2．学习悬浮聚合的操作方法； 3．通过对聚合物颗粒均匀性和大小的控制，了解分散剂、升温速度、搅拌形式与搅拌速度对悬浮聚合的重要性。 二、实验原理 悬浮聚合是由烯类单体制备高聚物的重要方法，由于水为分散介质，聚合热可以迅速排除，因而反应温度容易控制，生产工艺简单，制成的成品呈均匀的颗粒状，故又称珠状聚合，产品不经造粒可直接加工成型。悬浮聚合得到珠状的聚合物颗粒，常常作为离子交换树脂和高分子试剂、高分子催化剂的载体。 苯乙烯是一种比较活泼的单体，容易进行聚合反应。苯乙烯在水中的溶解度很小，将其倒入水中，体系分成两层，进行搅拌时，在剪切力作用下单体层分散成液滴，界面张力使液滴保持球形，而且界面张力越大形成的液滴越大，因此在作用方向相反的搅拌剪切力和界面张力作用下液滴达到一定的大小和分布。而这种液滴在热力学上是不稳定的，当搅拌停止后，液滴将凝聚变大，最后与水分层，同时聚合到一定程度以后的液滴中溶有的发粘聚合物亦可使液滴相粘结。因此，悬浮聚合体系还需加入分散剂。 悬浮聚合实质上是借助于较强烈的搅拌和悬浮剂的作用，将单体分散在单体不溶的介质（通常为水）中，单体以小液滴的形式进行本体聚合，在每一个小液滴内，单体的聚合过程与本体聚合相似，遵循自由基聚合一般机理，具有与本体聚合相同的动力学过程。由于单体在体系中被搅拌和悬浮剂作用，被分散成细小液滴，因此悬浮聚合又有其独到之处，即散热面积大，防止了在本体聚合中出现的不易散热的问题。由于分散剂的采用，最后的产物经分离纯化后可得到纯度较高的颗粒状聚合物。 悬浮聚合主要组分有四种：单体，分散介质（水），悬浮剂，引发剂。1．单体:单体不溶于水，如：苯乙烯（styrene），醋酸乙烯酯（vinyl acetate），甲

苯乙烯ATRP聚合实验报告

苯乙烯ATRP聚合实验报告 姓名：吉武良院系：化院20系学号：PB13206270 摘要:本实验用溴代乙苯作引发剂，在溴化亚铜和bpy的条件下进行苯乙烯的原子转移自由基聚合。通过实验了解原子转移聚合的基本原理。 关键词:聚苯乙烯原子转移自由基聚合 Abstract:In this experiment bromoethylbenzene as the initiator for atom transfer radical polymerization of styrene under the conditions of cuprous bromide and bpy . Atom transfer by experiment to understand the basic principle of the polymerization . Keywords:StyreneATRP 一、引言 1995年出现一种新的自由基活性聚合原子转移自由基聚合（Atom transition radical polymerization，ATRP）。A TRP的基本原理其实是通过一个交替的“促活-失活”可逆反应使得体系中的自由基浓度处于较低的状态，迫使不可逆终止反应被降到最低程度，从而实现可控“活性”自由基聚合。典型的原子转移自由基聚合的基本原理如下： 引发时处于低价态的过渡金属络合物Mtn从有机卤化物(R-X)中夺取卤原子X，生成自由基R·及高价态的金属络合物Mtn+1-X;链增长时，聚合物链末端的C-X键与Mtn反应也可生成增长链自由基Mn·和Mtn+1-X。与此同时，自由基又可与Mtn+1-X发生失活反应生成有机卤化物(R-X, Mn-X)和Mtn。换言之，在聚合反应过程中，存在着自由基活性种Mn.与有机大分子卤化物休眠种Mn-X之间的平衡反应。这种聚合反应包含着卤原子从有机卤化物→金属卤化物→有机卤化物的反复循环的原子转移过程，且活性中心为自由基，故称之为原子转移自由基聚合。ATRP聚合使反应体系处于自由基休眠种与活性种之间的平衡，降低了游离基浓度, 迫使不可逆终止反应被降到最低程度, 从而实现“活性”可控自由基聚合[1]。利用ATRP 聚合，可以得到一般自由基聚合难以得到的窄分布、分子量与理论分子量相近的聚合物，为自由基活性聚合开辟了一条崭新的途径。 在原子转移活性自由基聚合的引发剂中，过度金属化合物是不可或缺的组分，常用的有溴化亚铜和Ru（Ⅱ）等变价金属化合物。 以有机卤化物RX（如1-溴-1苯基乙烷）为引发剂，以过度金属卤化物（如溴化亚铜

试验二膨胀计法测定苯乙烯聚合的反应速率

实验2 膨胀计法测定苯乙烯聚合的反应速率 一、 实验目的 1. 通过测定苯乙烯本体聚合过程中转化率的变化，对聚合反应动力学有一个初步的认识。 2. 掌握膨胀计测定聚合反应速率的原理和方法。 3. 学会实验数据的处理。 二、 实验原理 聚合反应中不同的聚合体系与聚合条件具有不同的聚合反应速率。聚合反应速率的测定对于工业生产和理论研究有着重要意义。 膨胀计法测定苯乙烯本体聚合的反应速率的原理是利用单体与聚合物的密度不同。单体密度小， 聚合物密度大，故在聚合反应过程中随着聚合物的生成，体系的体积会不断收缩。这是因为单体形成聚合物后分子间的距离减小的结果。若取一定体积的单体进行聚合，则在聚合过程中随着转化率的增加反应体系的体积发生变化，这样就可换算出单体形成聚合物的转化率，绘出转化率-时间关系曲线， 从聚合反应速率与转化率-时间曲线的关系即可求出聚合反应速率。 在聚合反应的整个过程中，聚合速率是不断变化的。聚合速率的变化通常可根据转化率(c)-聚合时间 (t) 曲线来观察和计算。 式中 0][M ——起始单体浓度，mol/L ； t M ][——聚合时间为t 时的单体浓度，mol/L 。 而聚合反应速率 (R p ) 与转化率 (c)-聚合时间 (t) 曲线的斜率有如下的关系 故可按下式计算聚合反应速率 式中 t c d d ——转化率-聚合时间曲线的斜率。 膨胀计是装有毛细管的特殊聚合容器。它是由反应瓶与毛细管通过磨口连接而成的。将一定量的溶有引发剂的单体置于反应瓶中，装好毛细管后置于恒温水浴之中，随着聚合反应的进行，毛细管单体液面下降。聚合过程中体系体积的变化可直接从毛细管液面下降来读出。根据下式即可计算转化率 100][][][%0 0?-=M M M c t ），转化率（t M M t M M M t c t d ][d ][1d ][][][d d d 000?=-=p R M t c ?=0][1d d t M R p d ][d = 即： （ ） t c M R p d d ][0?=100%)(?=V V c t ，转化率

苯乙烯聚合

苯乙烯悬浮聚合 一、实验目的 （1）了解悬浮聚合的反应原理及配方中各组分的作用； （2）了解珠状聚合实验操作及聚合工艺的特点； （3）通过实验，了解苯乙烯单体在聚合反应上的特性。 二、实验原理 悬浮聚合是指在较强的机械搅拌下，借悬浮剂的作用，将溶有引发剂的单体分散在另一与单体不溶的介质中(一般为水)所进行的聚合。根据聚合物在单体中溶解与否，可得透明状聚合物或不透明不规整的颗粒状聚合物。像苯乙烯、甲基丙烯酸酯，其悬浮聚合物多是透明珠状物，故又称珠状聚合；而聚氯乙烯因不溶于其单体中，故为不透明、不规整的乳白色小颗粒(称为颗粒状聚合)。 悬浮聚合实质上是单体小液滴内的本体聚合，在每一个单体小液滴内单体的聚合过程与本体聚合是相类似的，但由于单体在体系中被分散成细小的液滴，因此，悬浮聚合又具有它自己的特点。由于单体以小液滴形式分散在水中，散热表面积大，水的比热大，因而解决了散热问题，保证了反应温度的均一性，有利于反应的控制。悬浮聚合的另一优点是由于采用悬浮稳定剂，所以最后得到易分离、易清洗、纯度高的颗粒状聚合产物，便于直接成型加工。

可作为悬浮剂的有两类物质:一类是可以溶于水的高分子化合物，如聚乙烯醇、明胶、聚甲基丙烯酸钠等。另一类是不溶于水的无机盐粉末，如硅藻土、钙镁的碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐等。悬浮剂的性能和用量对聚合物颗粒大小和分布有很大影响。一般来讲，悬浮剂用量越大，所得聚合物颗粒越细，如果悬浮剂为水溶性高分子化合物，悬浮剂相对分子质量越小，所得的树脂颗粒就越大，因此悬浮剂相对分子质量的不均一会造成树脂颗粒分布变宽。如果是固体悬浮剂，用量一定时，悬浮剂粒度越细，所得树脂的粒度也越小，因此，悬浮剂粒度的不均匀也会导致树脂颗粒大小的不均匀。 为了得到颗粒度合格的珠状聚合物，除加入悬浮剂外，严格控制搅拌速度是一个相当关键的问题。随着聚合转化率的增加，小液滴变得很粘，如果搅拌速度太慢，则珠状不规则，且颗粒易发生粘结现象。但搅拌太快时，又易使颗粒太细，因此，悬浮聚合产品的粒度分布的控制是悬浮聚合中的一个很重要的问题。 掌握悬浮聚合的一般原理后，本实验仅对苯乙烯单体及其在珠状聚合中的一些特点作一简述苯乙烯是一个比较活泼的单体，易起氧化和聚合反应。在贮存过程中，如不添加阻聚剂即会引起自聚。但是，苯乙烯的游离基并不活泼，因此，在苯乙烯聚合过程中副反应较少，不容易有链支化及其它歧化反应发生。链终止方式据实验证明是双基结合。另外，苯乙烯在聚合过程中凝胶效应并不特别显著，在本体及悬浮聚合中，仅在转化率由50%~70%时，有一些自动加速现象。因此，苯乙烯的聚合速度比较缓慢，例如与甲基丙烯酸甲酯相比较，在用同量的引发剂时，其所需的聚合时间

苯乙烯的乳液聚合

高吸水树脂聚丙烯酸的制备 一、实验目的： 1.了解高吸水树脂的制备方法 2.了解高吸水树脂的吸水原理及影响因素 二、实验步骤： 在100mL烧杯中加入5g丙烯酸，用10wt%氢氧化钠水溶液中和至不同中和度，之后加入0.05g～0.5g N,N-亚甲基双丙烯酰胺，0.05g～0.1g过硫酸铵，再补加适量水（水的总量不超过40g），搅拌溶解，用表面皿盖住烧杯，将烧杯放入70℃水溶中静臵聚合，待反应物完全形成凝胶后（约2h）取出烧杯，将凝胶转移到搪瓷盘中，将凝胶切割成碎片或薄片，臵于50℃烘箱中干燥至恒重，待用。 将制得并干燥的吸水树脂研磨，用60目铜网筛分，将筛分后的树脂取出约0.1~0.2g放入250mL烧杯中，加入去离子水浸泡，至吸水平衡，用自然过滤法测定其吸收倍率并分析结果。再用同样的方法将树脂臵于10wt％氯化钠水溶液中至吸水平衡，测定其吸水倍率。 吸水倍率Q（膨胀度）是指1g树脂所吸收的液体的量。单位为g/g或倍。 Q=(M2-M1)/M1 Q-吸水倍率，g/g或倍； M1-树脂（干态）质量，g； M2-树脂吸水饱和后的质量，g。 三、注意事项 1.本实验为研究型实验，中和度、交联度和引发剂用量都为可选条件， 同组的同学共享实验结果，并分析讨论不同配方对吸水倍率的影响因 素。

2. 在中和过程中，氢氧化钠水溶液应滴加到丙烯酸中，使其缓慢放热。 中和度用摩尔比计算。 3. 在聚合过程中不可搅动溶液，聚合之后应用去离子水洗涤。 四、思考题： 1. 高吸水性树脂一般具备什么样的结构？ 2. 高吸水性树脂的溶胀原理是什么？ 3. 影响高吸水性树脂吸水倍率的因素有哪些？ 五、高吸水性树脂的应用简介： 高吸水性树脂是20世纪60年代发展起来的新型功能性高分子材料，它能吸收相当于自身质量数百倍甚至上千倍的液体，同时具有较高的保液能力，特殊的结构设计还可以使树脂具有对外界刺激的应答性响应，因此其用途极为广泛。目前的产品主要用于医药卫生、农林园艺、建筑材料、食品和人工智能材料等方面。高吸水性树脂按原料来源主要分为三大系列：即淀粉系列、纤维素系列和合成树脂系列。淀粉系包括淀粉接枝、羧甲基化淀粉、磷酸酯化淀粉和淀粉黄原酸盐等；纤维素系包括纤维素接枝、羧甲基化纤维素、羟丙基化纤维素和黄原酸化纤维素等；合成树脂系包括聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类和无机聚合物类等。高吸水性树脂的性能包括树脂的吸收能力、吸液速率、保水能力、强度和稳定性等，其中吸水倍率是高吸水性树脂最重要的性能指标。Flory-Huggins 公式可较全面的反映影响树脂吸水能力的各种因素。 ()0e 1122/1u 3/5V V V x 21S 2V i Q ??????????? ??-???? ??≈ 吸水性树脂的种类不同，其分子链组成、结构、分子量、交联度不同，则吸水能力差别很大。表1列出了几种超强吸水树脂的吸水能力。 表1几种超强吸水树脂的吸水能力

聚苯乙烯及共聚物概述

聚苯乙烯及共聚物概述 研发历史 早在1839年人们即发现水汽蒸馏苯乙烯出现苯乙烯的固化反应，当时认为是氧化。20世纪30年代初，为备战需要，德国加快了工业生产苯乙烯及苯乙烯聚合物的开发工作，1933年法本公司开发了连续本体聚合生产聚苯乙烯的工产生产技术。美国于1938年开发了苯乙烯釜式本体聚合工业生产技术。在50年代初道化学公司推出高抗冲聚苯乙烯商品（HIPS），1953年美国出现了ABS树脂，并于1958年建厂投产。 对于苯乙烯聚合过程和聚苯乙烯性质的研究，带动了高分子科学基础研究的发展，HIPS和ABS的成功开发，带动了高分子物理及高分子材料应用研究的发展。因此聚苯乙烯的研究在高分子科学的发展中，发挥了重要作用。 生产规模 2000年世界苯乙烯系树脂生产能力太约为20Mt/a，其中聚苯乙烯(GPPS、HIPS、EPS)生产能力约13Mt/a，ABS树脂生产能力为622Mt/a。我国苯乙烯系树脂发展起步于20世纪60年代，70年代开始工业化生产,80年代随着几套较大型的生产装置的引进开始初具规模。进入90年代，生产装置向着更大型化发展，引进了几套代表目前世界先进水平的生产装置，使我国的苯乙烯系树脂工业迈上了一个新的台阶，到20世纪末我国苯乙烯系树脂生产能力已达到1.20Mt／a。目前我国苯乙烯系树脂生产装置中，除一些小型GPP5装置和小型EPS装置外，其他大型PS生产型装置和全部ABS／SAN装置都是从国外引进的。 生产技术 苯乙烯系树脂是苯乙烯单体经均聚或与其他单体共聚而得的一系列树脂。1998年世界77％的苯乙烯用于生产各类苯乙烯系列树脂，日本这一比例为83％。商品化苯乙烯聚合物主要包括通用聚苯乙烯(GPPS)、抗冲聚苯乙烯(IPS)、发泡聚苯乙烯(EPS 树脂)、丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯一丙烯睛(SAN)共聚物等。几种重要的商品化苯乙烯聚合物基本上都是以自由基链式聚合机理经本体、溶液、悬浮或乳液工艺制造的，其中稀释剂本体法工艺最为常用，虽然某些苯乙烯类树脂用悬浮法工艺(EPS树脂)和乳液法工艺(ABS树脂)生产，但由于经济及其他一些原因，在可能的情况下尽可能采用连续本体工艺是一个发展趋势。 采用自由基聚合反应生产的聚苯乙烯(PS)是玻璃化温度为105℃的无规聚合物，PS 均聚物是无定型的脆性材料，具有优异的透明性和可加工性，可制成形状复杂的制品。HIPS是通过苯乙烯在聚丁二烯橡胶或丁苯共聚物存在下进行聚合而形成的一种高分子共混物(橡胶粒子分散在PS基质中)。 苯乙烯与丙烯腈、α－甲基苯乙烯、马来酸酐进行共聚，得到的聚合物具有较高的热性能和机械性能。苯乙烯与甲基丙烯酸酯共聚可以提高透明性和耐磨性。苯乙烯

苯乙烯的分散聚合

苯乙烯的分散聚合 龚智良 230026,中国科技大学,高分子科学与工程系 摘要采用分散聚合的方法,用一个经典的配方,使用乙醇/水混合液为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂,正十二醇为助稳定剂,AIBN为引发剂,制备了聚苯乙烯微球。得到一个优化的制备聚苯乙烯微球的实验配方和实验条件。对苯乙烯的分散聚合机制有了进一步的了解。讨论了单体浓度、引发剂浓度、反应温度、转化率等因素对微球粒径及粒径分布的影响,并就实验过程中出现的絮状物进行了详细的讨论。 关键词分散聚合,聚苯乙烯,微球,絮状物 引言 高分子微小颗粒具有多方面的应用价值,比如涂料、墨水、干调色剂、标准计量、色谱、生物医学治疗、生物医学分析和微电子学等等。[1] 相比其它制备高分子微小颗粒常见的方法如连续播种聚合和特殊溶胀法,分散聚合容易实施而且效率高。[2]分散聚合是制备微粒材料的重要方法,由此得到的微球具有很好的单一分散性,这是分散聚合的一大特点,分散聚合所得微球粒径在几百纳米到几微米。[3] 分散聚合是一种特殊类型的沉淀聚合,单体、稳定剂和引发剂都溶于反应介质。反应开始前为均相体系图,但所生成的聚合物不溶于介质,聚合物链达到临界链长后,从介质中沉淀出来,并形成稳定 的核。成核之后,聚合反应通过聚合物粒子吸收单体而继续进行。在分散聚合中稳定剂作用非常重要,常见的稳定剂有聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、纤维素及其衍生物等。分散聚合多采用油溶性引发剂,常用的有过氧化苯甲酞和偶氮二异丁睛。分散聚合可以在乙醇、甲醇、乙醇水介质中进行。一般来说,分散聚合形成的例子尺寸在乳液聚合和悬浮聚合

形成的粒子尺寸之间。形成较大尺寸的颗粒时,反应特征与悬浮聚合类似,而形成较小的颗粒时反应特征和乳液聚合类似。[4],[5]。 本实验在水和乙醇混合溶液中用偶氮二异丁腈(AIBN进行苯乙烯的分散聚合。使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP K-30为稳定剂,正十二醇为助稳定剂。化学反应方程式为 稳定剂和助稳定剂的结构式如下可见聚乙烯吡咯烷酮具有非极性的主链和极性的 侧基,而正十二醇具有极性的头和非极性的尾巴。两种物质都是两亲性的物质,在极性溶剂中能够起到稳定聚苯乙烯核的作用。AIBN引发产生链引发自由基的反应如下 产生的自由基即可进一步引发聚合反应。 实验部分 化学试剂:苯乙烯(精制,偶氮二异丁腈,聚乙烯吡咯烷酮(PVP K-30,正十二醇,乙醇,蒸馏水。 仪器设备:机械搅拌器,回流冷凝管,温度计,三口瓶。 仪器的洗涤和干燥:将三口瓶和回流冷凝管用自来水和去污粉清洗干净后用蒸馏水冲洗几遍,将残留的水用力甩干或者在烘箱中烘干。 分散聚合:分散聚合所使用的实验装置如图1所示。取80mL乙醇和10mL蒸馏水加入到250mL 聚乙烯吡咯烷酮 正十二醇

苯乙烯介绍

苯乙烯产品介绍 苯乙烯结构式 苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物，乙烯基的电子与苯环共轭，不溶于水，溶于乙醇、乙醚中，暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。工业上是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。 简介 苯乙烯分子球棍模型 芳烃的一种。分子式C8H8，结构简式C6H5CH=CH2 。存在于苏合香脂（一种天然香料）中。无色、有特殊香气的油状液体。熔点－30.6℃，沸点145.2℃，相对密度0.9060(20/4℃)，折光率1.5469，黏度0.762 cP at 68 °F。不溶于水(<1%)，能与乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。苯乙烯在室温下即能缓慢聚合，要加阻聚剂[对苯二酚或叔丁基邻苯二酚(0．0002%～0．002%)作稳定剂，以延缓其聚合]才能贮存。苯乙烯自聚生成聚苯乙烯树脂，它还能与其他的不饱和化合物共聚，生成合成橡胶和树脂等多种产物。例如，丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚物；ABS树脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯(S)的共聚物；离子交换树脂的原料是苯乙烯[1]和少量1，4-二(乙烯基)苯的共聚物。苯乙烯还可以发生烯烃所特有的加成反应。

苯乙烯分子比例模型 在工业上，苯乙烯可由乙苯催化去氢制得。实验室可以用加热肉桂酸的办法得到。 化学品名称 苯乙烯性质反应 化学品中文名称：苯乙烯 化学品英文名称：phenylethylene ，Ethenylbenzene，Styrol，Vinyl benzene，Cinnamene，Styrolene，Cinnamol? 中文名称2：乙烯基苯，乙烯苯，苏合香烯，斯替林 英文名称2：styrene 技术说明书编码：236 CAS No.：100-42-5 EINECS号：202-851-5 [2] 分子式：C8H8 分子量：104.14 成分/组成信息 苯乙烯≥99.5% 一级≥99.5%;二级≥99.0%。

MSDS 苯乙烯

张明亮 (广东寰球广业工程有限公司,广东广州510130) 摘要:苯乙烯是不饱和芳烃,在常温下就能发生缓慢热激发的聚合反应,此聚合过程是一个放热反应,如果物料温度不能控制,聚合反应速度将加快,生成更多的聚合物,由此可见,苯乙烯的这些负面反应将会影响苯乙烯的存储和运输安全,同时影响苯乙烯的质量.所以,正确的设计苯乙烯的储运工艺系统非常重要.本文从苯乙烯的特性出发,分析影响苯乙烯储运各种因素,全面总结了苯乙烯储运应采取的切实可行的措施. 关键词:苯乙烯;储运;措施;聚合;阻聚剂 1 概述 苯乙烯,简称SM,是合成高分子材料的重要原料,也是石油化学工业行业的基础原料.其主要用于生产苯乙烯系系树脂及丁苯橡胶也是生产离子交换树脂及医药品的原料之一,此外,苯乙烯还可以用于制药、染料、农药以及选矿等行业.可以说苯乙烯是化学工业中最重要的单体之一,应用广泛,近年来的需求发展增加旺盛. 2 苯乙烯的物性及危险性 苯乙烯分子式C8H8,分子量104.14,是无色透明带有强烈的令人不愉快气味的液体,易燃.比重 0.909,沸点145.2℃,闪点31 ℃(开杯法),燃点490 ℃,爆炸极限 1.1~6.1%(体积),蒸气压 1.3mmHg(13 ℃),粘度0.781cP(20 ℃).不溶于水,能与乙醇、乙醚、丙酮、二硫化碳等各种烃类、氯代烷等互溶.在空气中受氧气的作用,容易产生聚合,在引发剂和热作用下聚合为聚苯乙烯. 苯乙烯对人体有较严重影响,如大气中苯乙烯的浓度超过400ppm,对人的眼睛和呼吸系统有强烈的刺激作用,如浓度超过1000ppm则会破坏人的神经功能,严重损坏肺功能,人在这种环境中停留30-60秒即可引起死亡. 苯乙烯属于易燃易爆液体,当环境温度高于31 ℃可形成爆炸性蒸汽和空气混合物.苯乙烯单体在氧气或空气存在下会形成一种较强引发活性的过氧化物,它能有在较低温度下、短时间内引发聚后.同时苯乙烯受热自身也会发生聚合. 3 苯乙烯储运存在的问题 苯乙烯在储运过程中由于发生聚合反应,聚合反应是放热反应,如果热量不能迅速得到释放,苯乙烯会继续升高,聚合物就会增加,同时放出更多的热量,使反应更加剧烈,最后发展到反应无法自控,一般认为反应能自控的最高温度为65℃,温度超过65℃后由于反应不能自控,温度将持续上升,温度升高到110 ℃左右时反应急剧进行,容易形成暴聚,快速的暴聚过程可能使苯乙烯储罐爆裂危及储存的安全.随着分子量的增大苯乙烯粘度也随之增大并逐渐变成粘稠物,并沉积在储罐底部,容易堵塞储罐管线出口及输送管道,造成生产运输困难,严重还会影响罐区安全. 苯乙烯的聚合还会影响产品的质量.按照工业用苯乙烯标准(GB3915-1998)对苯乙烯质量的要求(见表1),聚合物含量是产品主要质量指标,优级品的聚合物含量应小于10mg/kg,合格品的聚物含量应小于50mg/kg,当聚合物含量超过15mg/kg时,将对苯乙烯的色度和透明度产生不利影响,并且由聚合物含量高的苯乙烯单体做原料,经其空形式聚合反应生产的聚合产品其韧性会降低,直接冲击下游产品质量. 因此,苯乙烯的安全储运对于安全生产及从经济角度来说有着重大的意义. 表1 苯乙烯产品主要质量指标(GB3915-1998) 图片1 4 苯乙烯储运过程中应采取的重要措施 苯乙烯的储存主要是防止苯乙烯发生聚合发应,控制好苯乙烯的质量,同时由于苯乙烯具有毒性,设计时应选用密封性能较好的泵、阀设备材料,避免苯乙烯因泄漏造成对环境的污染以及

热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺模板

常熟理工学院 ------材料科学与工程专业 聚合物合成工艺课程设计 题目: 热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成 工艺 姓名: 谭桂莲 学号: 专业: 材料科学与工程专业 班级: 08级材料( 1 ) 班 指导教师左晓兵 起止日期 .12— .01 目录 一、聚苯乙烯简介 1.1聚苯乙烯的常见特性 1.2聚苯乙烯的主要用途 1.3使用及生产近况 二、聚合机理 2．1、聚合过程 2．1．1链引发 2．1．2链增长 2．1．3链终止 2．1．4链转移

2．2、聚合工艺 2．2．1预聚合 2．2．2聚合 2．2.3分离及聚合物后处理 三、聚合体系各组分及作用 3．1单体苯乙烯 3．2引发剂 3．3添加剂 四、聚合工艺流程图 五、聚合工艺介绍 4．1聚合条件 4．2聚合设备 4．3预聚合釜的作用 4．4PS的性能与应用 4．4．1聚苯乙烯的共混改性 4．4．2苯乙烯系列共聚物 六、参考文献 一、聚苯乙烯简介 聚苯乙烯(polystyrene, PS)是四大通用热塑性树脂之一, 它是由苯乙烯单体经过聚合反应而得到的高聚物, 聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合等。当前, 大多聚苯乙烯生产厂家都采用本体聚合, 一般见热引发或引发剂引发进行聚合反应而得到聚苯乙烯, 其

反应都属于自由基型的聚合。 1．1聚苯乙烯的常见特性 聚苯乙烯是一种无定型的透明热塑性塑料。其分子中仅含C、H 两种元素, 平均分子量在20万左右, 密度为1.04~1.16g/cm3,比聚氯乙烯的密度小而大于聚乙烯和聚丙烯。聚苯乙烯的主链上带有结构庞大的苯环, 故柔顺性差, 质硬脆, 抗冲击性能差, 其制品敲打起来能发出类似金属的声音。 聚苯乙烯无色透明, 透光率为88%?90%, 折光系数为1.59-1.60, 透光性仅次于聚甲基丙烯酸甲酯。在受到光照和长时间存放时, 往往出现混蚀和发黄现象。聚苯乙烯易于着色, 有良好的可塑流动性和较小的成型收缩率, 是成型工艺性最好的塑料品种之一。因此易于制得形状复杂的塑件。 聚苯乙烯的力学性能与制造方法、相对分子量的大小、含杂质量和定向度有关, 相对分子量小者, 机械强度要低些, 一般低于硬质聚氯乙烯。聚苯乙烯具有很小的吸水率, 在潮湿环境中其形状和尺寸的变化都很小。热绝缘性也很好。 聚苯乙烯具有优良的电绝缘性能, 特别在高频条件下介电损耗依然很小, 是优良的高频绝缘材料。聚苯乙烯易燃烧, 且离火后仍继续燃烧, 火焰呈橙黄色, 并有浓黑烟碳束, 燃烧时塑料软化, 起泡并发出特殊的苯乙烯单体味。 聚苯乙烯的主要缺点是脆性大, 若是成型制品的热处理不恰当, 制品中存在较大内应力时, 在使用中制品可能自行开裂。

苯乙烯的本体聚合

实验一：苯乙烯的本体聚合 一、实验目的： 1?通过实验，了解自由基聚合反应特点； 2.掌握苯乙烯的本体聚合的试验方法。 二、实验原理： 聚苯乙烯（PS）是一种无色透明的热塑性塑料，是以苯乙烯为单体通过加聚反应得到的线性高分子化合物，具有高于100C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。 苯乙烯的聚合有三种方式：自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。 本实验采用自由基聚合。引发剂：偶氮二异丁睛 自由基聚合的机理 反应条件要求无氧，避免引发剂分解 三、实验仪器与药品： 四、实验步骤 1?苯乙烯精制：去除里面的阻聚剂，酚类物质一部分同学做 在500ml的分液漏斗中装入250ml的苯乙烯，每次用50ml的5%NaOH水溶液洗涤数次，至无色后再用蒸馏水洗至呈中性，然后加入适量的无水Na2SO4放置干燥。干燥后的苯乙烯在进行减压蒸馏，收集60度/5.33Kpa的馏分。

LIT 实验室减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气（减压）、安全保护和测压四部分组成。 蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性；毛细管是作为气化中心，使蒸馏平稳，避免 液体过热而产生暴沸冲出现象。 蒸出液接受通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶，在接受不同馏分时，只 需转动接液管，在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的 平底瓶（如锥形瓶等），以防止内向爆炸 结合前段时间做的实验总结了下面几条： 1. 蒸馏瓶内液体不可超过其体积的一半，因为减压下蒸汽的体积比常压下大得多。 2. 正式蒸馏前的关键步骤：空试。以保证真空度能达标。装好仪器后首先检查气密性。 3. 加料后，先向空试操作一样，是真空泵稳定在所需数值上，在开始加热。因为减压下物质熔沸点会降低，加热的过程中抽真空的话可能会引起液体暴沸。 4. 加热过程中，避免蒸汽过热，仪器不能有裂缝，不能使用薄壁及不耐压的仪器。 5. 实验结束时要先停止加热，一走热源，再稍微抽片刻，是蒸馏瓶以及残留液冷却，慢开活塞，带压力回复后，停泵，移走热源。 这一部分重点掌握减压蒸馏的操作 2?偶氮二异丁睛的精制 偶氮二异丁腈的精制：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 —104C，有毒！溶于乙醇、乙醚、甲苯和苯胺等，易燃。偶氮二异丁基是一种 有机化合物，可采用常规的重结晶方法进行精制。 （1）在500ml锥形瓶中加入200ml 95%的乙醇，然后在80C水浴中加热至乙醇将近沸腾。迅速加入20克偶氮二异丁腈，摇荡使其溶解；（2）溶液趁热抽滤，滤液冷却后，即产 生白色晶体。若冷却至室温仍无结晶产生，可将锥形瓶置于冰水中冷却片刻，即会产生结晶；（3 ）结晶出现后静置30mi n,用布氏漏斗抽滤。滤饼摊开于表面皿中，自然干燥至少24h，然后置于真空干燥箱中干燥24 h。称量，计算产率；（4）精制后的偶氮二异丁腈置于棕色

苯乙烯的ATRP聚合

苯乙烯的原子转移自由基聚合（ＡＴＲＰ） 黄鹏PB10206252 中国科学技术大学高分子科学与工程系 230026 【摘要】本文介绍了以溴代乙苯为引发剂，以 4，4’-联吡啶和 CuBr 的络合物作为催化剂，采用原子转移自由基聚合(ATRP)在本体聚合的方法下合成聚苯乙烯，用核磁共振氢谱分析产物的聚合度。 【关键词】原子转移自由基聚合 ATRP 苯乙烯 PSt 【前言】 引发剂R-X 与Mnt 发生氧化还原反应变为初级自由基R·，初级自由基R·与单体M反应生成单体自由基R-M·，即活性种。 R-Mn·与R-M·性质相似均为活性种，既可继续引发单体自由基聚合，也可从休眠种R-Mn-X/R-M-X 上夺取卤原子，自身变成休眠种，从而在休眠种与活性种之间建立一个可逆平衡。 由此可见，A TRP 的基本原理其实是通过一个交替的"促活—失活"可逆反应使得体系中的游离基浓度处于极低，迫使不可逆终止反应被降到最低程度，从而实现"活性"/可控自由基聚合。 ATRP聚合体系的引发剂主要是卤代烷RX(X= Br,Cl），苄基卤化物，α-溴代酯，α-卤代酮，α-卤代腈等，另外也有采用芳基磺酰氯、偶氮二异丁腈等。RX的主要作用是定量产生增长链。α-碳上具有诱导或共轭结构的RX，末端含有类似结构的大分子（大分子引发剂）也可以用来引发，形成相应的嵌段共聚物。另一方面，R的结构应尽量与增长链结构相似。卤素基团必须能快速且选择性地在增长链和转移金属之间交换。Br和Cl均可以采用，采用Br的聚合速率大于Cl。 i ATRP的引发机理如下面所示： ii ATRP聚合的优点：

⑴适于ATRP的单体种类较多：大多数单体如甲基丙烯酸酯，丙烯酸酯，苯乙烯和电荷转移络合物等均可顺利的进行ATRP，并已成功制得了活性均聚物，嵌段和接枝共聚物. ⑵可以合成梯度共聚物：例如Greszta等曾用活性差别较大的苯乙烯和丙烯腈，以混合一步法进行ATRP，在聚合初期活性较大的单体进入聚合物，随着反应的进行，活性较大的单体浓度下降，而活性较低的单体更多地进入聚合物链，这样就形成了共聚单体随时间的延长而呈梯度变化的梯度共聚物。 ⑶适用于众多工业聚合方法：本体聚合，溶液聚合和乳液聚合。 以溴代乙苯为引发剂，以 2，2’-联吡啶和 CuBr 的络合物作为催化剂，采用原子转移自由基聚合(ATRP)在本体聚合的方法下合成聚苯乙烯，用核磁共振氢谱分析产物的聚合度。 【实验设备】 封管，磁子，电磁搅拌器，油浴，酒精喷灯，液氮，油泵，真空泵，氮气，橡皮管，铁夹，小烧杯，漏斗。 【实验步骤】 实验试剂： 溴代乙苯 0.046g； BPy 0.110g； CuBr 0.035g； St 3.5ml； 其中溴化亚铜最后加是因为防止在空气中被氧化了。 其中BPy是4,4ˊ-联吡啶，St是苯乙烯。 α-溴代乙苯，2，2’-联吡啶，CuBr（C.P.），苯乙烯（A.R.），NaOH，四氢呋喃，甲醇。 具体步骤： 依次称取溴代乙苯 0.046g，联二吡啶 0.110g，苯乙烯 3.5mL加入试管，加入磁子，将封管连上乳胶管，用液氮淬冷，在室温下用油泵抽，直至恢复室温，充氮气。称取 CuBr0.035g，加入封管后，用液氮淬冷后通氮抽真空，反复 3 次。在冷冻抽真空的条件下，用酒精喷灯将封管上端密封。将封管置于 110℃油浴下搅拌聚合 4-5h。反应结束后，将封管打破，加入四氢呋喃稀释，过中性氧化铝柱子。将 5 倍于四氢呋喃体积的甲醇加入滤液后抽滤，得到白色聚苯乙烯固体。取少量产物溶于 CDCl3 中，进行核磁共振氢谱测试，测试产物的聚合度。 【实验现象思考与分析】 加入溴代乙苯（0.046g），联二吡啶（0.110 g），苯乙烯（3.5mL，3.15g）后溶液为无色透明，而加入 CuBr 后溶液呈深绿色。封管时溶液变深棕色。说明 CuBr 发生了氧化生成了 Cu（Ⅱ）。Cu（Ⅰ）有很强的还原性，易被氧气氧化，因此在保存、称量的过程中都要尽量减少与空气的接触。在封管的过程中通氮气，先用液氮淬冷使反应体系冷冻后再封管。要求将玻璃管缓慢旋转，使得管中间某一部位被烧软后拉断，只对着一个部位烧会产生小孔，不能达到密封的目的。另外，酒精喷灯火焰的强度与封管的效率也有很大关系。油浴使用的是硅油，保持 110℃。反应 4.5h 后反应体系在粘度、颜色上基本没有发生变化。为了保证聚苯乙烯能够顺利通过中性氧化铝柱子，应向封管中加入一定量的四氢呋喃使聚合物充分溶解，同时应该使中性氧化铝被四氢呋喃润湿。过柱子时，聚苯乙烯，四氢呋喃经过柱子流入收集烧瓶中，反应过程