文档介绍：高分子化学实验
教案
湖州师范学院生命科学学院
李敬芬
-
 部分一、实验指导
1. 实验内容及学时安排
     高分子化学实验属于《高分子化学》课程的一部分,学时为8,开设两个实验,每个实验为4学时。开设时间为第四学年的上学期,具体内容和学时安排如下:
1. 苯乙烯悬浮聚合
2. 聚乙烯醇缩甲醛(红旗牌胶水)的制备
序号
实验项目名称
实验内容
学时分配
1
苯乙烯悬浮聚合
悬浮聚合合成苯乙烯离子交换树脂白球
4
2
聚乙烯醇缩甲醛的制备
本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶水
4
2. 预习情况检查方式
    要求学生在实验前必须做好实验预习,否则不予参加实验。实验预习主要包括以下两个方面的内容:
①检查实验预习报告
包括实验目的、实验原理、实验所需仪器及药品、实验步骤等;
②提问形式
老师在实验前要检查学生的实验预习情况,可采取口头提问的方式了解学是对实验的预习情况。
3. 讲解内容
    讲解内容主要包括:
1 . 苯乙烯的悬浮聚合
【实验原理】
    悬浮聚合时单体一小液滴状悬浮在水中进行的聚合, 单体中溶有引发剂, 一个小液滴相当于本体聚合中的一个单元. 从单体液滴转变为聚合物固体粒子, 中间经过聚合物-单体粘性粒子阶段, 为了防止粒子相互粘接在一起, 体系中需另加分散剂, 以便在粒子表面形成保护膜。因此,悬浮聚合一般由单体、引发剂、水、分散剂四个基本组分组成。悬浮聚合的聚合机理与本体聚合相似,方法上兼有本体聚合的优点,且缺点较少,因而在工业上有做广泛的应用。
【实验注意事项】
①反应时搅拌要快,均匀,使单体能形成良好的珠状液滴;
② 80+ 1 ℃保温阶段是实验成败的关键阶段,此时聚合热逐渐放出, 油滴开始变粘易发生粘连,需密切注意温度和转速的变化;
③如果聚合过程中发生停电或聚合物粘在搅拌棒上等异常现象,应及时降温终止反应并倾出反应物,以免造成仪器报废。
2. 聚乙烯醇缩甲醛的制备
【实验原理】
聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇缩与甲醛在盐酸催化的作用下而制得的,其反应如下:
聚乙烯醇是水溶性的高聚物,如果用甲醛将它进行部分缩甲醛化,随着缩醛度的增加,水溶性愈差。作为维尼纶纤维的聚乙烯醇缩甲醛的缩醛度一般控制在35%左右。它不溶于水,是性能优良的合成纤维。
【实验注意事项】
本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶水。反应过程中须控制较低的缩醛度,使产物保持水溶性。如反应过于猛烈,则会造成局部高缩醛度,导致不溶性物质存在于水肿,影响胶水质量。因此在反应过程中,特别要注意严格控制催化剂用量、反应温度、反应时间及反应物比例等因素。
4. 操作指导分析
1. 苯乙烯的悬浮聚合
【正常现象】
    实验过程中三口瓶的颜色有蓝色逐渐变白,在 60℃可取样观察粒度, 随着温度的逐渐升高,形成大小分布均匀的白色粒子。
【非正常现象】
    实验过程中,易发生暴聚而使产物结块,造成出料困难,最终使实验仪器报废。
【非正常现象产生的原因】
    由于升温过快或搅拌速度太慢,易发生暴聚而使产物结块。
2. 聚乙烯醇缩甲醛的制备
【正常现象】
维尼纶纤维的聚乙烯醇缩甲醛的缩醛度一般控制在35%左右,产物保持