丙 烯 酰 胺 的 水 溶 液 聚 合

一、    实验目的：

1、  掌握溶液聚合的方法及原理；

2、  学习如何正确的选择溶剂。

二、    实验原理：

与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易，不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点，但由于溶剂的引入，溶剂的回收和提纯使聚合过程复杂化；只有在直接使用聚合物溶液的场合，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等，使用溶液聚合才最有利。

进行溶液聚合时，由于溶液并非完全是惰性的，对反应要产生各种影响，选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响，丙烯酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水，在本实验采用水为溶剂进行溶液聚合，与有机物作溶剂的溶液聚合相比，只有廉价、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点，聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂、水溶性好，广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及 污水处理等方面。

过硫酸铵是一种白色晶体，常作强氧化剂使用，也可以作单体聚合引发剂。它几乎不吸潮，由于能达很高的纯度而具有特别好的稳定性，便于储存。另外，它还具有使用方便、安全等优点。

三、  实验仪器和试剂：

三口瓶、球形冷凝管、温度计、丙烯酰胺（5g）、甲醇（25ml）、过硫酸铵（0.05g）

四、注意事项：

1、使用水浴锅时，水浴锅的外壳不能碰到谁，防止短路，破坏仪器；水浴锅底部不可与三口瓶接触；

2、甲醇为有毒的易挥发液体，在使用时注意尽量避免吸入鼻子中，使用后要进行回收处理。

3、沉淀剂的选择符合：①沉淀剂与聚合物完全不溶；②沉淀剂与溶剂要完全互溶；③沉淀剂一般为溶剂的4~5倍。

五、实验步骤、现象及其解释

六、实验产品： 在三颈瓶中为无色均相溶液，滴加到25ml甲醇中，振动，得到棉絮状白色物质。

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高分子化学实验报告

09高分子（1）班

   实验四(四) 丙烯酰胺水溶液聚合

一、实验目的

1. 掌握溶液聚合的方法及原理；

2. 学习如何正确的选择溶剂。

二、实验原理

    与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易、不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点。但由于溶剂的引入，溶剂的回收和提纯使聚合过程复杂化。只有在直接使用聚合物溶液的场合，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等，使用溶液聚合才最为有利。

    进行溶液聚合时，由于溶剂并非完全是惰性的，对反应要产生各种影响，选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响。丙烯酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水，本实验采用水为溶剂进行溶液聚合。与以有机物作溶剂的溶液聚合相比，具有价廉、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点。聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂，水溶性好，广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及污水处理等方面。

    合成聚丙烯酰胺的化学反应简式如下：

三、主要仪器和试剂

药品：丙烯酰胺（10g）--- 、甲醇（150mL）---、过硫酸钾（0.05g）、蒸馏水（80+10+10mL）等；

仪器：恒温水浴锅、搅拌器、三口烧瓶、球型冷凝管、温度计、吸管、天平、量筒等。

四、实验装置图

五、实验步骤

六、实验图片

七、实验思考与讨论分析

（1）什么是溶液聚合，特点是什么？

答：溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中,在溶液状态下进行的聚合反应，是高分子合成过程中一种重要的合成方法。

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           高

           分

           子

           化

           学

           实

           验

           报

           告

实验四：丙烯酰胺水溶液聚合

一、 实验目的

1）、掌握溶液聚合的方法及原理

2）、学习如何正确的选择溶剂

二、 实验药品、仪器及装置

       药品：丙烯酰胺， 甲醇， 过硫酸钾(或过硫酸铵)

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丙烯酰胺的水溶液聚合

一、    实验目的：

1、  掌握溶液聚合的方法及原理；

2、  学习如何正确的选择溶剂。

二、    实验原理：

与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易，不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点，但由于溶剂的引入，溶剂的回收和提纯使聚合过程复杂化；只有在直接使用聚合物溶液的场合，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等，使用溶液聚合才最有利。

进行溶液聚合时，由于溶液并非完全是惰性的，对反应要产生各种影响，选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响，丙烯酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水，在本实验采用水为溶剂进行溶液聚合，与有机物作溶剂的溶液聚合相比，只有廉价、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点，聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂、水溶性好，广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及 污水处理等方面。

过硫酸铵是一种白色晶体，常作强氧化剂使用，也可以作单体聚合引发剂。它几乎不吸潮，由于能达很高的纯度而具有特别好的稳定性，便于储存。另外，它还具有使用方便、安全等优点。

三、  实验仪器和试剂：

三口瓶、球形冷凝管、温度计、丙烯酰胺（5g）、甲醇（25ml）、过硫酸铵（0.05g） 

四、注意事项：

1、使用水浴锅时，水浴锅的外壳不能碰到谁，防止短路，破坏仪器；水浴锅底部不可与三口瓶接触；

2、甲醇为有毒的易挥发液体，在使用时注意尽量避免吸入鼻子中，使用后要进行回收处理。

3、沉淀剂的选择符合：①沉淀剂与聚合物完全不溶；②沉淀剂与溶剂要完全互溶；③沉淀剂一般为溶剂的4~5倍。

五、实验步骤、现象及其解释

六、实验产品： 在三颈瓶中为无色均相溶液，滴加到25ml甲醇中，振动，得到棉絮状白色物质。

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实验五 丙烯酰胺水溶液聚合

一、实验目的

1．掌握溶液聚合的方法和原理

2．学习如何选择溶液

3．掌握聚合物的处理方法

二、实验原理

将单体溶于溶剂中而进行聚合的方法叫做溶液聚合。生成聚合物有的溶解，有的不溶，前一种情况称为均相聚合，后者则称为沉淀聚合。自由基聚合离子型聚合和缩聚均可用溶液聚合的方法。

在沉淀聚合中，由于聚合物处在非良溶剂中，聚合物链处于卷曲状态，端基被包裹，聚合一开始就出现自动加速现象，不存在稳态阶段。随着转化率的提高，包裹程度加深，自动加速效应也相应增强，沉淀聚合的动力学行为与均相聚合有明显不同。均相聚合时，依双基终止机理，聚合速率与引发剂浓度的平方根成正比。而沉淀聚合一开始就是非稳态，随包裹程度的加深，其只能单基终止，故聚合速率将与引发剂的浓度的一次方成正比。

在均相溶液聚合中，由于聚合物是处在良溶剂环境中，聚合物处于比较伸展状态，包裹程度浅，链扩散容易，活性端基容易相互靠近而发生双基终止。只有在高转化率时才开始出现自动加速现象，若单体浓度不高，则有可能消除自动加速效应使反应遵循正常的自由基聚合动力学规律。因而溶液聚合是实验室中研究聚合机理及聚合动力学等常用的方法之一。

进行溶液聚合时，由于溶剂并非完全是惰性的，其对反应会产生各种影响，选择溶剂时应考虑以下几个问题：

1. 对引发剂分解的影响：偶氮类引发剂（偶氮二异丁腈）的分解速率受溶剂的影响很小，但溶剂对有机过氧化物引发剂有较大的诱导分解作用。这种作用按下列顺序依次增大：芳烃、烷烃、醇类、醚类、胺类，诱导分解的结果使引发剂的引发效率降低。

2. 溶剂的链转移作用：自由基是一个非常活泼的反应中心，它不仅能引发单体分子，而且还能与溶剂反应夺取溶剂分子的一个原子，如氢或氯，以满足它的不饱和原子价。溶剂分子提供这种原子的能力越强链转移作用就越强。链转移的结果使聚合物分子量降低。若反应生成自由基活性降低，则聚合速度也将减小。

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高分

子

化学

实验报告

08高分子（一）班

夏jh  0814121039

吴qs  0814121038

温jp  0814121037

实验      丙烯酰胺水溶液聚合

一、实验目的

1. 掌握溶液聚合的方法及原理；

2. 学习如何正确的选择溶剂。

二、 实验原理

与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易、不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点。但由于溶剂的引入，溶剂的回收和提纯使聚合过程复杂化。只有在直接使用聚合物溶液的场合，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等，使用溶液聚合才最为有利。

进行溶液聚合时，由于溶剂并非完全是惰性的，对反应要产生各种影响，选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响。丙烯酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水，本实验采用水为溶剂进行溶液聚合。与以有机物作溶剂的溶液聚合相比，具有价廉、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点。聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂，水溶性好，广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及污水处理等方面。

合成聚丙烯酰胺的化学反应简式如下： 

三、 主要仪器和试剂

三口瓶， 球形冷凝管， 温度计， 丙烯酰胺， 甲醇， 过硫酸钾(或过硫酸铵)，氮气

装置图

四、实验步骤

1.    步骤:  在250mL 的三口瓶中，中间口安装搅拌器，分别装上一个温度计和一个冷凝管。

分析：装上搅拌棒时，应先保证搅拌棒竖直，然后可开启搅拌器，观察整个装置震荡程度，（反应装置应要求有较小的震荡）；

2.    步骤：将10 g(0.14 mol)丙烯酰胺和80 ml 蒸馏水加入反应瓶中，开动搅拌器，用水浴加热至30 ℃，使单体溶解。把0.05 g 过硫酸钾溶解在10 ml 蒸馏水中，溶解后加入反应三口瓶内，并用10 ml蒸馏水洗涤溶解烧杯。逐步升温到90 ℃，这时聚合物便逐渐形成，在90 ℃下反应2~3 h。

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一、丙烯酰胺水溶液聚合

一、实验目的

1．掌握溶液聚合的方法和原理。

2．学习如何选择溶液。

3．掌握聚合物的处理方法。

二、实验原理

将单体溶于溶剂中而进行聚合的方法叫做溶液聚合。生成聚合物有的溶解有的不溶，前一种情况称为均相聚合，后者则称为沉淀聚合。自由基聚合，离子型聚合和缩聚均可用溶液聚合的方法。

在沉淀聚合中，由于聚合物处在非良溶剂中，聚合物链处于卷曲状态，端基被包裹，聚合一开始就出现自动加速现象，不存在稳态阶段。随着转化率的提高，包裹程度加深，自动加速效应也相应增强，沉淀聚合的动力学行为与均相聚合有明显不同。均相聚合时，依双基终止机理，聚合速率与引发剂浓度的平方根成正比。而沉淀聚合一开始就是非稳态，随包裹程度的加深，其只能单基终止，故聚合速率将与引发剂的浓度的一次方成正比。

在均相溶液聚合中，由于聚合物是处在良溶剂环境中，聚合物处于比较伸展状态，包裹程度浅链扩散容易，活性端基容易相互靠近而发生双基终止。只有在高转化率时，才开始出现自动加速现象，若单体浓度不高，则有可能消除自动加速效应，使反应遵循正常的自由基聚合动力学规律。因而溶液聚合是实验室中研究聚合机理及聚合动力学等常用的方法之一。

进行溶液聚合时，由于溶剂并非完全是惰性的，其对反应会产生各种影响，选择溶剂时应考虑以下几个问题：

（1）对引发剂分解的影响：偶氮类引发剂（偶氮二异丁腈）的分解速率受溶剂的影响很小，但溶剂对有机过氧化物引发剂有较大的诱导分解作用。这种作用按下列顺序依次增大：芳烃、烷烃、醇类、醚类、胺类，诱导分解的结果使引发剂的引发效率降低。

（2）溶剂的链转移作用：自由基是一个非常活泼的反应中心，它不仅能引发单体分子，而且还能与溶剂反应，夺取溶剂分子的一个原子，如氢或氯，以满足它的不饱和原子价。溶剂分子提供这种原子的能力越强，链转移作用就越强。链转移的结果使聚合物分子量降低。若反应生成自由基活性降低，则聚合速度也将减小。

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