苯乙烯聚合反应机理

苯乙烯聚合反应机理

苯乙烯聚合反应是一种重要的有机合成反应，其机理是指在一定条件下，苯乙烯单体分子通过化学键的断裂和形成，逐步聚合成高分子化

合物的过程。

苯乙烯聚合反应的机理可以分为自由基聚合和阴离子聚合两种类型。

自由基聚合是指在反应体系中引入自由基引发剂，使苯乙烯单体分子

发生自由基聚合反应的过程。在自由基聚合反应中，引发剂首先被加

热或光照激活，产生自由基，然后自由基与苯乙烯单体分子发生反应，形成自由基中间体，最终形成高分子化合物。

阴离子聚合是指在反应体系中引入阴离子引发剂，使苯乙烯单体分子

发生阴离子聚合反应的过程。在阴离子聚合反应中，引发剂首先被加

热或光照激活，产生阴离子，然后阴离子与苯乙烯单体分子发生反应，形成阴离子中间体，最终形成高分子化合物。

苯乙烯聚合反应的机理还可以根据反应条件的不同分为热聚合和辐射

聚合两种类型。

热聚合是指在高温下进行的苯乙烯聚合反应，其机理主要是自由基聚

合反应。在高温下，苯乙烯单体分子的活性较高，容易发生自由基聚合反应，形成高分子化合物。

辐射聚合是指在辐射条件下进行的苯乙烯聚合反应，其机理主要是阴离子聚合反应。在辐射条件下，苯乙烯单体分子的活性较高，容易发生阴离子聚合反应，形成高分子化合物。

总之，苯乙烯聚合反应的机理是一个复杂的过程，其类型和机理取决于反应条件和引发剂的不同。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的反应条件和引发剂，以获得高效、高产的苯乙烯聚合反应。

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

实验_苯乙烯悬浮聚合【仅供参考】

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

苯乙烯的乳液聚合

实验8 苯乙烯的乳液聚合 一、实验目的 1.通过苯乙烯乳液聚合，了解乳液和固体聚合物的制备方法 2.了解乳液聚合特点及操作方法 3.了解乳液聚合的原理及各组分的作用 二、实验原理 聚苯乙烯树脂是一种无色透明的热塑性塑料，属无定型高分子聚合物，聚苯乙烯大分子键的侧基为苯环，大体积苯环侧基的无规排列决定了苯乙 烯物理化学性质，如透明度高、刚度大、玻璃化温度高、性脆等。主要分 为通用级聚苯乙烯（GPPS、俗称透苯）、抗冲击级聚苯乙烯（HIPS、俗称 改苯）和发泡级聚苯乙烯（EPS）。 乳液聚合是指将不溶或微溶于水的单体在强烈的机械搅拌及乳化剂的作用下于水形成乳状液，在水溶性引发剂的引发下进行的聚合反应。体系 主要是由单体、引发剂、乳化液和分散介质组成。乳化剂是决定乳液聚合 成败的关键，乳化剂分子是由非极性的烃基和极性基团两部分组成的。根 据极性基团的性质可将乳化剂分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子 型几类，乳液聚合与悬浮聚合有着相似之处，都是将油溶性单体分散在水 中进行聚合反应，因而也具有导热容易、聚合反应温度容易控制的优点，但与悬浮聚合又有着显著的区别，在乳液聚合中，单体虽然同样是以单体 液滴和单体增溶胶束形式分散在水中的。但是由于采用的是水溶性引发剂，因而聚合反应不是发生在单体液滴内，而是发生在增溶胶束内形成M/P（单 体/聚合物）乳胶粒，每一个M/P乳胶粒仅含有一个自由基，因而聚合反 应速率主要决定于M/P乳胶粒的数目，也取决于乳化剂的浓度，由于胶束 颗粒比悬浮聚合的单体液滴小很多，因而乳液聚合得到的聚合物粒子也比 悬浮聚合的小的多。乳液聚合能在高聚合速率下获得高分子量的聚合产物，且聚合反应温度通常都较低，特别是如果是用氧化还原引发剂时，聚合反 应可在室温下进行。乳液聚合的不足之处在于聚合体系及后处理工艺复杂。 本实验采用最典型的乳液聚合配方：不溶于水的单体，溶于水的乳化剂和引发剂，且生成的聚合物可溶于单体中，故可视为理想的乳液聚合体系，

苯乙烯聚合的基本原理

苯乙烯聚合的基本原理 苯乙烯聚合是一种重要的聚合反应，它是指将苯乙烯单体分子连接在一起，形成长链或交联聚合物的过程。苯乙烯聚合的基本原理涉及两个关键步骤：引发反应和聚合链的生长。 首先，聚合反应的引发步骤是至关重要的。引发剂是一种化学物质，它能够产生自由基（一个不稳定的分子，具有未成对电子）。最常用的引发剂是过氧化物，例如过氧化苯甲酰（BPO）或过氧化丙酮（PA），它们通过热或紫外线的作用可以分解产生自由基。 当引发剂分解形成自由基之后，它们会与苯乙烯中的一个单体相互作用，从而形成一个新的自由基。这个自由基可以进一步反应，将新的自由基转移到另一个苯乙烯分子上，继续聚合反应。这种传递自由基的过程称为链引发反应。 其次，聚合链的生长步骤是聚合反应的核心。一旦自由基传递给另一个苯乙烯分子，它会重新结合并形成一个新的自由基，从而引发下一个聚合反应。这种聚合链的生长过程是一个连续的循环，在引发剂存在的情况下可以持续进行。 聚合链的生长可以分为两种机制：自由基聚合和离子聚合。 自由基聚合是最常见的聚合机制。在这种机制下，自由基通过与其他苯乙烯单体相互作用来增长聚合链。这种反应发生在高温下，通常在50-120摄氏度的范围

内进行。自由基聚合反应速度较快，但产生的聚合物分子结构通常是随机的。 离子聚合是另一种聚合机制。在这种机制下，引发剂会引发苯乙烯分子的阳离子或阴离子的形成。聚合链通过逐步加入苯乙烯分子来增长，形成规则有序的结构。离子聚合一般在低温下进行，通常在-78摄氏度以下。 总体而言，苯乙烯聚合是一种重要的聚合反应，可以通过引发剂产生自由基或离子，并通过聚合链的生长将单体连接成聚合物。这个过程可以通过自由基聚合或离子聚合进行，并且可以在不同温度下进行。苯乙烯聚合广泛应用于塑料、橡胶、纺织品和涂料等领域，对于提高产品的性能和改善性能具有重要的意义。

苯乙烯论文：苯乙烯阴离子聚合引发剂缔合以及引发机理的研究

苯乙烯论文：苯乙烯阴离子聚合引发剂缔合以及引发机理的研究 【中文摘要】作为最早实现活性聚合的方法,阴离子聚合是合成分子量分布较窄以及星型、嵌段等特定结构的聚合物最重要的方法之一,同时,这也是目前能够广泛应用于工业上的合成手段。利用这种方法可以合成特定结构的聚合物,如ABA型嵌段共聚物,星型、梳型等聚合物,达到了聚合物分子设计的。本文采用一种创新的反应装置,采用一段不锈钢的螺旋管作为该反应管道,用两台能够精确控制流量的计量泵来作为单体和引发剂的输出装置。装置通过油浴锅进行温度的调节,温度变化一般不超过1℃,可以通过改变反应管道的长度来控制反应时间,可以将时间精确到1s以内。本方法突破了阴离子聚合动力学的传统方法中仅采用高真空度、稀溶液下以及较低转化率的局限性。首先,以正丁基锂作为引发剂,将苯乙烯溶解在非极性溶剂环己烷中,制成苯乙烯的较高浓度的溶液,初步探讨阴离子聚合动力学的相关内容。研究发现,聚合反应的转化率随时间变化曲线含有一个转化率停滞不前的平台阶段(SCP)。反应初期,转化率随反应时间的增加持续增高,当转化率上升到一定程度(4%)时,出现停滞不前或者增长非常缓慢的阶段,转化率仅从4%上升到5%。然后,同样以正丁基锂作为引发剂,对苯乙烯阴离子本体聚合进行研究,同时改变样品处理的方法,将样品在常温下进行处理。结果发现：在转化率随反应时间的变化曲线中,得到了和溶液聚合相似的结果,但在GPC曲线中出现三个峰,在反映初期,出现两个峰,其中的主峰宽而平,代表正丁基锂缔合态活性中

心引发的聚合物,在平台期阶段,主峰裂分为两个峰,表示为缔合态进行了部分解缔合,在达到聚合后期时,缔合态全部进行了解缔合,以新的活性中心进行增长。最后,更改引发剂的种类,采用叔丁基锂进行苯乙烯阴离子本体聚合动力学的进一步研究,在转化率随反应时间的曲线与之前的研究类似,通过对其产物的GPC进行分析得知,引发阶段 叔丁基锂含有两种不同形态的缔合体,同时引发单体进行聚合,并进 行增长。 【英文摘要】Anionic polymerization as the first method of living polymerization was used for the synthesizing of designated structure polymers, like narrow molecular weight, star-model and block copolymer. Meanwhile, it was broadly applied in the industry. It can be used to design molecular structures like ABA-block copolymer, star-model and comb-model.This work used a self invented device, which consists of stainless steel tube for reaction pipline, two accurate flow control pump for exporting of monomer and initiator. Temperature was controlled by an oil pot that changes in 1℃. We can change the length of tube to adjust reaction time which fluctuated in 1s. This work breaks traditional anionic polymerization kinetic method which conditions was high-vacuum and dilute-solution.At first, n-BuLi was used to initiate high styrene concentration in

苯乙烯的乳液聚合

苯乙烯乳液聚合 一、实验目的 1. 通过实验对比不同量乳化剂对聚合反应速度和产物的相对分 子质量的影响，从而了解乳液聚合的特点，了解乳液聚合中各组分的作用，尤其是乳化剂的作用。 2. 掌握制备聚苯乙烯胶乳的方法，以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。 二、实验原理 1、原理 乳液聚合技术的开发起始于本世纪早期，于20 年代末期就已有和目前生产配方类似的乳液聚合过程的专利出现。30 年代初，乳液聚合方法已见于工业生产。第二次世界大战期间，由于各参战国对合成橡胶需求量剧增，激发了人们对乳液聚合理论与技术的研究和开发，取得了较大进展。现在，乳液聚合过程对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性，在许多聚合物如合成橡胶、合成树脂涂料、粘合剂、絮凝剂、抗冲击共聚物等的生产中，乳液聚合己成为主要的方法之一，每年世界上通过乳液聚合方法生产的聚合物数以千万吨计。生产聚 合物的实施方法有四种，本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。所谓本体聚合是单体本身或单体再加入少量引发剂(或催化科)的聚合；溶液聚合是在单体和引发剂溶于某种溶剂所构成的溶液中所进行的聚合，悬浮聚合是在悬浮于水中的单体珠滴中的聚合，体系主要由单体、水、溶于单体的引发剂及分散介质四种基本组分组成；乳液聚

合则是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合，体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成。首先在乳液聚台体系中．乳化剂以四种形式存在：以单分子的形式存在于水中．形成真溶液；以胶束的形式存在于溶液中；被吸附在单体球滴表面上，使单体珠滴稳定地悬浮在介质中；吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。其次，乳胶粒主要是由胶束形成的，叫作乳胶粒形成的胶束机理。乳液聚合的聚合反应实际上发生在乳胶粒中。因为在乳胶粒表面上吸附了一层乳化剂分子，使其表面带上某种电荷，静电斥力使乳胶粒不能发生相互碰撞而聚并到一起．这样就形成了一个稳定的体系。无数个彼此孤立的乳胶粒稳定地分散在介质中，在每个乳胶粒中都进行着聚合反应，都相当于一个进行间断引发本体聚合的小反应器。而单体珠滴仅仅作为贮存单体的仓库，单体源源不断地由单体珠滴通过水相扩散到乳胶粒中，以补充聚合反应对单体的消耗。根据这一机理故又有人提出：乳液聚合是指在水乳液中按照胶柬机理形成彼此孤立的乳胶粒中，进行烯类单体自由基加成聚合来生产高聚物的一种技术而言。 2、乳液聚合的特点 在自由基聚合反应的四种实施方法中，乳液聚合和本体聚合、溶液聚合及悬浮聚合相比有其可贵的、独特的优点。烯类单体聚合反应放热量很大，其聚合热约为60 一100KJ/mol。在聚合物生产过程中，反应热的排除是一个关键性的问题。它不仅关系到操作控制的稳定性和能否安全生产，而且严重地影响着产品的质量。对本体聚合和溶液

苯乙烯的悬浮聚合和共聚合反应

实验一苯乙烯的悬浮聚合和共聚合反应 一试验目的 1 学习悬浮聚合反应 2学习共聚和反应 二试验原理 聚苯乙烯是具有刚性的无色透明塑料，其透光率仅次于有机玻璃，能制成各种色彩鲜艳的产品，极易加工成型，比重轻，耐水性能和耐化学腐蚀性都好，电性能好，在高分子电解质工业中，占有极重要的地位。 聚苯乙烯的主要缺点是耐热性低、质较脆，影响了它的应用范围。与各种含强极性基单体进行共聚合，是改性的主要方法之一。SM树脂是苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯共聚合的产品，国产204型改性聚苯乙烯是以70%苯乙烯和30%甲基丙烯酸甲酯以悬浮共聚合所得的产品。苯乙烯的主要共聚产品是丁苯橡胶（与丁二烯共聚物）和ABS树脂（与丙烯腈和丁二烯共聚物）。 单体在搅拌下悬浮在含有稳定剂的非溶剂（一般为水）中进行聚合，称为悬浮聚合。因产物为珠状故亦称为球状聚合。悬浮聚合是依靠激烈的机械搅拌，使含有引发剂的单体分散到与单体互不相溶的介质中实现的。由于大多数烯类单体只微溶于水或几乎不溶于水，悬浮聚合通常都以水为介质。在进行水溶性单体，如丙烯酰胺的悬浮聚合时，则应当以憎水性的有机溶剂，如烷烃等作为分散介质，这种悬浮聚合过程被称为反相悬浮聚合。 在悬浮聚合中，单体以小油珠的形式分散在介质中。每个小油珠都是一个微型聚合场所，油珠周围的介质连续相则是这些微型反应器的热传导体。因此，尽管每个油珠中单体的聚合与本体聚合无异，但整个聚合体系的温度控制还是比较容易的。 悬浮聚合的优点表现在：⑴大量的聚合热被非溶剂吸收从而保证反应均匀进行。⑵产物为球状，从而减少了由于产物的硬、黏、弹等性质而带来的不易粉碎的困难。缺点为：附着在产品表面的稳定剂不易除尽，产品不够纯。 悬浮聚合体系分为不互溶的两相：单体相和水相，单体相内溶有油溶性的引发剂（例如过氧化苯甲酰），在水相中有相当溶解度的单体，必须在水相中加入相应量的电解质进行盐析，才有可能进行悬浮聚合。 悬浮体系是不稳定的。尽管加入悬浮稳定剂可以帮助稳定单体颗粒在介质中的分散，稳定的高速搅拌与悬浮聚合的成功关系极大。搅拌速度还决定着产品聚合物颗粒的大小。一般来说，搅拌速度越高则产品颗粒越细。悬浮聚合体系中的单体颗粒存在着相互结合形成较大颗粒的倾向，特别是随着单体向聚合物的转化，颗粒的黏度增大，颗粒间的粘连便越容易。这个问题的解决在大规模工业生产中有决定性的意义，因为分散颗粒的粘连结块不仅可以导致散热困难和爆聚，还可能因使管道堵塞而造成反应体系的高压力。只有当分散颗粒中单体转化率足够高、颗粒硬度足够大时，粘连结块的危险才消失。因此，悬浮聚合条件的选择和控制是十分重要的。 水相主要用水（亦可用乙二醇等强极性溶剂，但无突出的优点），水相作为热交换介质，其中含有稳定剂。稳定剂有两种：一种为水溶性的有机聚合体，又被称为保护胶体，例如明胶、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯酸、淀粉、蛋

苯乙烯的乳液聚合

一、实验目的 1.通过制备苯乙烯胶乳，了解乳液聚合的特点，各组份的作用。 2.掌握“理想乳液聚合体系”反应特点，以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。 3.掌握乳液聚合的制备工艺，了解合成共聚乳液方法和乳液稳定性的测定方法。 二、实验原理 乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下，分散在介质中加入水溶性引发剂，在机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。它不同于溶液聚合，又不同于悬浮聚合，它是在乳液的胶束中进行的聚合反应，产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。乳化剂是乳液聚合中的主要组分，当乳化剂水溶液超过临界胶束浓度时，开始形成胶束，在一般乳液配方条件下，由于胶束数量极大，胶束内有增溶的单体，所以在聚合早期链引发与链增长绝大部分在胶束中发生，以胶束转变为单体聚合物颗粒，乳液聚合的反应速度和产物相对分子质量与反应温度、反应地点、单体浓度、引发剂浓度和单位体积内单体聚合物颗粒数目等有关。而体系中最终有多少单体一聚合物颗粒主要取决于乳化剂和引发剂的种类和用量。当温度、单体浓度、引发剂浓度、乳化剂种类一泄时，在一些范围内，乳化剂用量越多、反应速度越快，产物相对分子质量越大。乳化剂的另一作用是减少分散相与分散介质间的界面张力，使单体与单体聚合物颗粒分散在介质中形成稳左的乳浊液。乳液聚合的优点是：①聚合速度快、产物相对分子质量高②由于

使用水作介质，易于散热、温度容易控制、费用也低③由于聚合形成稳左的乳液体系粘度不大，故可直接用于涂料、粘合剂、织物浸渍等。如需要将聚合物分离，除使用高速离心外，亦可将胶乳冷冻，或加入电解质将聚合物凝聚，然后进行分离，经净化千燥后，可得固体状产品。它的缺点是：聚合物中常带有未洗净的乳化剂和电解质等杂质，从而影响成品的透明度、热稳左性、电性能等。尽管如此，乳液聚合仍是工业生产的重要方法，特别是在合成橡胶工业中应用得最多。 三、实验仪器与药品 仪器：三颈瓶、容量瓶、移液管、称量瓶、机械搅拌器、水浴锅 试剂配方： 去离子水60mL 乳化剂（十二烷基硫酸钠）0.18g 引发剂（经重结晶的过硫酸铵）20mL 单体（经减压蒸馏的苯乙烯）20mL 破乳剂(20%三氯化铝溶液) 10mL 对苯二酚水溶液（质量分数1%） 四、实验步骤 1.批量法合成聚苯乙烯乳液 准确量取20mL过硫酸铵,在装有搅拌器和冷凝管的250mL 三颈瓶中，按配方量加入去离子水及乳化剂,开动搅拌，使乳化剂逐渐溶解。此后加入单体，搅拌5min,使其充分乳化。用移液管加人5mL已配好的引发剂溶液，再逐渐将水浴升温至80℃，保持温度在

苯乙烯的悬浮聚合

一、实验目的 1.了解悬浮聚合的特点和反应机理。 2.掌握悬浮聚合的工艺特点及配方中每个组分的作用。 二、实验原理 悬浮聚合是指油溶性单体在溶有分散剂（或称悬浮剂）的水中，借助于搅拌作用分散成细小液滴进行的聚合反应。悬浮聚合在工业上的应用还有比较多的，根据聚合物在水中的溶解情况，可合成不同形态的悬浮聚合物，若聚合物不溶于单体，则产物呈不透明、不规整的颗粒状，如氯乙烯等单体的聚合；若聚合物溶于单体，则可得到透明的珠状产品，因此又可称为珠状聚合，如苯乙烯等单体的聚合。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。悬浮聚合中，在每一个被分散的小液滴中，恰似一个本体聚合的微反应器，其聚合速度和平均相对分子质量以及产物的性质，都与在相同条件下本体聚合所得到的相仿。不过其毕竟是在非均相的体系中进行，它的全部反应过程是处于亚稳态的。因此据合众搅拌速度和分散剂的种类及用量是控制所得聚合物颗粒形态

和大小的主要因素。 悬浮聚合的主要优点有：以水为介质，体系粘度低，易传热和控温；产物分子质量比溶液聚合高，分子质量分布均匀；杂质含量比乳液聚合的低；后处理工序比溶液聚合和乳液聚合简单，生产成本低，固体颗粒可直接使用。 悬浮聚合主要组分有四种：单体，水，分散剂，油溶性引发剂：单体：单体不溶于水，如：氯乙烯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸酯等。水：作为热传导介质。分散剂：水溶性高分子分散剂主要有天然高分子（如明胶、甲基纤维素、羟丙基纤维素）和合成高分子（如聚乙烯醇、聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸的盐类、顺丁烯二酸酐-苯乙烯共聚物)两类，它们的作用是吸附在液滴表面，形成一层保护膜，起着保护作用，同时可阻碍液滴间的结合。油溶性引发剂：如过氧化二苯甲酰(BPO),偶氮二异丁腈(AIBN)等。 三、实验仪器与药品 1.实验仪器：磨口三颈瓶、磨口球形冷凝管、玻璃搅拌棒、量筒、烧杯、培养皿、布氏漏斗及配套吸滤瓶、温度计、机械搅拌器、水浴、不同目数的铜网筛。 2.实验试剂：经减压蒸馏的苯乙烯、经重结晶的偶氮二异丁腈(AIBN)、 0.1%聚乙烯醇溶液（聚乙烯醇醇解度为88%）。 四、实验步骤 1.准确称取0.4 g AIBN于一洗净、干燥的小烧杯中，加入30mL提纯后的苯乙烯，溶解后待用。

α-甲基苯乙烯聚合原因

α-甲基苯乙烯聚合原因 α-甲基苯乙烯是一种重要的聚合物，其聚合原因有多种。本文将从α-甲基苯乙烯的结构特点、聚合反应机理以及应用领域等方面进行探讨。 我们来了解一下α-甲基苯乙烯的结构特点。α-甲基苯乙烯是由苯环和一个侧链甲基组成的共轭二烯体。由于其分子结构中存在共轭体系，使得α-甲基苯乙烯具有较高的稳定性和活性。这种稳定性和活性使得α-甲基苯乙烯在聚合反应中表现出良好的反应性。 聚合反应机理是解释α-甲基苯乙烯聚合原因的关键。α-甲基苯乙烯的聚合反应主要是通过链引发聚合机制实现的。常见的引发剂有自由基引发剂和阳离子引发剂。自由基引发剂能够引发α-甲基苯乙烯的自由基聚合反应，而阳离子引发剂则能够引发α-甲基苯乙烯的阳离子聚合反应。 在自由基引发剂的作用下，α-甲基苯乙烯中的甲基基团会发生脱离，生成自由基，并与其他α-甲基苯乙烯分子发生反应，形成共轭聚合物的链。这种链引发的聚合反应过程具有高效、快速的特点，能够在较短的时间内完成聚合反应。 而在阳离子引发剂的作用下，α-甲基苯乙烯的甲基基团会发生离子化，生成离子，并与其他α-甲基苯乙烯分子发生反应，形成共轭聚合物的链。与自由基引发剂相比，阳离子聚合反应过程更为复杂，

需要更加严格的反应条件和催化剂的辅助。 除了聚合反应机理外，α-甲基苯乙烯的聚合原因还与其广泛的应用领域有关。α-甲基苯乙烯聚合物具有优异的物理和化学性质，可用于制备高分子材料、涂料、胶粘剂、纤维素等。其优良的耐热性、耐溶剂性和耐腐蚀性使得α-甲基苯乙烯聚合物在工业领域得到广泛应用。 总结起来，α-甲基苯乙烯聚合原因主要包括其结构特点、聚合反应机理以及广泛的应用领域等方面。通过了解α-甲基苯乙烯的聚合原因，我们可以更好地理解和应用这一重要的聚合物。

苯乙烯生产装置聚合物的产生原因及预防措施

苯乙烯生产装置聚合物的产生原因及 预防措施 摘要：苯乙烯装置在生产过程中会产生大量热量，在这个过程中苯乙烯通过化学反应会生成新的自由基，然后形成新的聚合反应，从而产生苯乙烯聚合。因而，本文结合研究及工作实践主要研究引起苯乙烯装置引发苯乙烯聚合反应的因素，并制定相对应的策略，抑制苯乙烯聚合物的生成，确保苯乙烯装置正常生产工作，从而有效地保障化工企业的经济利益。 关键词：苯乙烯聚；聚合物；脱氢；机理 一、苯乙烯装置的工作流程分析 苯乙烯装置的工作流程：把乙苯和还没有进行脱氢的循环使用的乙苯还有水蒸气一起放入乙苯蒸发设备，设备经过反应后，加热炉会往设备中添加蒸气，使设备内的气体混合，气体混合后进入第一、第二级乙苯脱氢反应设备，通过高温和负压作用下，混合气体发生脱氢反应，继而生成苯乙烯、氢气、苯等物质。这些物质还要通过热锅炉、急冷器、空冷设备，最后才到油水分离设备。分离出来的水会通过凝液回收设备低温处理后再利用，分离出来的油则再进行精馏工序，进入粗苯乙烯塔和精苯乙烯塔，进一步再生成苤乙烯等物质。乙苯氢没有与其他物质产生反应，需求再进行循环反应。在发生反应时，物质主要进行反应的位置有三个，分别是焦油产出线、汽提塔塔釜、废热锅炉。 二、苯乙烯聚合机理及原因 （一）苯乙烯聚合机理 结合实践来看，苯乙烯生产过程中如果在进行反应作用时没有添加引发剂，苯乙烯单体发生反应的室内温度下的聚合反应较慢。温度越高，聚合反应越快。所以温度产生的热能是促进苯乙烯聚合反应的主要原因。

（二）苯乙烯聚合的原因 苯乙烯分子结构与其他物质的分子结构不同，比较容易发生聚合反应。聚合 反应生产的热能会导致苯乙烯生成新的自由基，从而发生新的聚合反应。通过研 究及结合工作实践来看，引起苯乙烯聚合反应的因素有三个。第一个是温度。苯 乙烯聚合的速度受温度影响。温度越高，聚合速度越快。如果温度超过120度， 聚合反应的速度会急聚上升，所以在设备中安装急冷器可以有效控制温度，从而 掌控苯乙烯的聚合反应。第二个是停留时间。苯乙烯聚合物在高温反应下分子会 增加，粘度会随着分子增加而增加，粘度上升也会影响分子的流动速度，苯乙烯 流动速度下降后停留时间过长会生成较多的聚合物，聚合物过多会堵塞管线。同 时日常生产过程中，废热锅炉底部由于温度较高往往聚集较多的聚合物。所以当 锅炉温度上升到94度时，会添加脱盐盐水来降低温度，但是气体物质由于温度 降低又会变成液体物质，液体物质过多又会产生苯乙烯聚合反应。第三个是原料 纯度。使用原料的纯净度深深影响着苯乙烯聚合反应。原料杂质多，聚合反应后 剩余的杂质会变成附着物，为聚合物的生产提供了反应条件。在正常反应状态下，如果乙苯中二乙苯的含量低于0.001%，二乙苯容易在温度较高的条件下反应生成 二乙烃基本这样一来往往便会导致设备堵塞。同时由于催化剂材料中含有铁离子，可以和凝液发生反应生成络合物，并且在滤网位置聚集，从而导致泵上量不足， 这就要工作人员经常切换使用泵来保证工作正常运行。 三、苯乙烯装置聚合物的预防措施 （一）加入精馏阻聚剂 苯乙烯等物质使用卸车泵运输时，要在储存罐中添加阻聚剂，而且还要根据 运输苯乙烯的浓度计算出20%-40%的乙苯作为备份原料。然后让乙苯和阻聚剂进 行融合。融合后的液体输入粗苯乙烯塔或者脱氢凝液罐里，还要按照负荷能力确 定输送量。添加阻聚剂主要是为了避免苯乙烯在进行精馏时产生融合反应。如果 不添加阻聚剂容易发生聚合反应，发生聚合反应后会导致设备阻塞，影响设备正 常运行。 （二）阻聚剂的加入

苯乙烯聚合反应机理

苯乙烯聚合反应机理 引言： 苯乙烯聚合反应是一种重要的工业化学反应，用于生产聚苯乙烯（PS），该材料在日常生活和工业中有广泛的应用。本文将介绍苯乙烯聚合反应的机理，揭示聚合过程中的关键步骤和分子间相互作用。 1. 反应起始物 苯乙烯聚合反应的起始物是苯乙烯单体，其化学式为C8H8。苯乙烯分子具有两个重要的官能团：苯环和乙烯基。苯环是稳定的芳香环，乙烯基使苯乙烯具有反应性。 2. 自由基聚合机理 苯乙烯聚合反应主要通过自由基聚合机理进行。首先，通过热或光引发剂，苯乙烯分子中的一个乙烯基发生自由基引发反应，生成一个自由基中间体。该自由基中间体具有未配对的电子，具有很高的反应性。 3. 单体添加和聚合链延长 生成的自由基中间体可以与另一个苯乙烯单体反应，形成一个新的自由基，并将新的苯乙烯单体添加到聚合链中。这个过程称为单体添加。随着反应的进行，聚合链逐渐延长，形成长链聚合物。 4. 聚合反应的链传递和终止 在苯乙烯聚合反应中，链传递和终止是不可避免的反应。链传递是

指自由基聚合链与其他分子发生反应，生成新的自由基中间体，并将聚合链转移到其他分子上。这个过程会导致聚合链的断裂和重新组合，从而改变聚合物的结构和分子量。 终止是指聚合链中的自由基与其他物质（如氧气或杂质）发生反应，导致聚合链的终止。这个过程会产生短链聚合物或不活性的聚合物。 5. 聚合反应的控制 苯乙烯聚合反应的控制是很重要的，它可以影响聚合物的结构和性质。一种常用的控制方法是通过添加控制剂，如链转移剂或抑制剂来调节聚合反应的速率和聚合度。控制剂可以与自由基中间体反应，改变聚合链的分子量和分子量分布。 6. 聚合反应的机理研究 苯乙烯聚合反应的机理研究是一个复杂的课题，需要综合应用实验和理论模拟方法。实验方法包括核磁共振、质谱、红外光谱等技术，用于分析聚合物的结构和反应过程。理论模拟方法包括量子化学计算和分子动力学模拟，用于探索聚合反应的详细机理。 结论： 苯乙烯聚合反应是一种重要的工业化学反应，具有复杂的反应机理。通过了解聚合反应的关键步骤和分子间相互作用，可以控制聚合过程，调节聚合物的结构和性质。深入研究苯乙烯聚合反应的机理，有助于提高聚合反应的效率和聚合物的质量，推动聚合物材料的发

苯乙烯的本体聚合

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实验一：苯乙烯的本体聚合 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100℃的 HYPERLINK "https://www.sodocs.net/doc/6018988822.html,/view/402489.htm" \t "_blank" 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 HYPERLINK "https://www.sodocs.net/doc/6018988822.html,/view/864334.htm" \t "_blank" 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—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。 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。

热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺

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：8 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2010.12—2011.01 目录 一、聚苯乙烯简介 1.1 聚苯乙烯的常用特性 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 4．4 PS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，它是由苯乙烯单体通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。目前，大多聚苯乙烯生产厂家都采用本体聚合，通常用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 聚苯乙烯的常用特性 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。