文档介绍：苯乙烯的分散聚合
黄鹏 PB10206252
中国科学技术大学高分子科学与工程系
230026
【摘要】
分散聚合只是沉淀聚合的一种,是制造聚合物的稳定悬浮液的一种方法。它是一种特殊的沉淀聚合,反应之前单体,溶剂,引发剂等是一个均一的体系,反应开始以后,聚合物达到一定分子量后,从反应体系中沉淀出来,还有就是分散聚合要向体系中加入稳定剂。百度词条“分散聚合”内容;
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***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】苯乙烯分散聚合微球聚合物
【前言】
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。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。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。
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***、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。
本实验在水和乙醇混合溶液中用偶氮二异丁***(AIBN)进行苯乙烯的分散聚合。使用聚乙烯吡咯烷***(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
***
具
有
非
极
性
的
主
链
和
极
性
的
聚
乙
烯
吡
咯
烷
***
正
十
二
醇
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:
AIBN
产生的自由基可以进一步引发自由基聚合。
【实验部分】
图
1
:
分
散
聚
合
反
应
装
置
图
化学试剂:苯乙烯(精制),偶氮二异丁***,聚乙烯吡咯烷***(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