《高分子化学》课程教学资源（实验指导，打印版）实验25 异丁烯的活性阳离子聚合

实验25异丁烯的活性阳离子聚合 一、目的要求 1、了解阳离子活性聚合的基本原理 2、了解阳离子活性聚合的基本配方、作用。 3、掌捏阳离子活性聚合的基本聚合方法。 二、其本质迎 F常的阳离子聚合而言，山于活性中心活性高，具有快引发、快增长、易转移、滩 终止的特点。为得到高分子聚合物，常需要在低温下反应。如工业上生产丁基橡胶，聚合温 度为-100℃。 近年的研究表明，对某些聚合体系，存在者终止速率快于链转移速率(R>R。)。通 过控制终止，可以避免向单体的链转移反应。例如含一些特定官能团，如：氯、苯基、环戊 烯基、乙烯基等，在活性链向单体发生链转移之前就转移到增长链的碳阳离子上，形成 端含有官能基团的聚合物，这些聚合物又将进一步反应，形成具有活性聚合特点的阳离子活 性聚合。其反应式可写为： cHg。8e CH2C00-Bu/BC1/-C,H。一CH2-C..0-C-CH BCis CH, 一~CH2-C一C1+CH,CO0BCl2 CHa 1、主要试剂 名称试剂 规格 用量 单体 异丁烯 聚合级4ml 引发剂 乙酸叔丁酯 0.l4m 四氯化钛 0.45ml 溶剂 二氯甲烷 CP 30ml 干冰、乙醇 2、主要仪誉 100ml聚合瓶（同实验12）、冰桶、止血钳、加料管、1ml注射器二支、真空体系、高 纯氨体系、煤气喷灯、医用厚壁乳胶管等

图2-16聚合装置 1、聚合瓶2、乙醇-干冰溶液3、冰桶 四、实验步骤 1、将聚合瓶通过医用厚壁乳胶管联接在真空体系和高纯氨体系上。在真空下用煤气喷 灯加热，以赶走吸附在瓶壁上微量水分和空气，保持真空待聚合瓶冷却至室温时通入高纯氯。 重复上述保作一次，在高纯氮正压下用止血钳夹住医用厚壁乳胶管，将封闭了的净化好的聚 合瓶从直空体系和高纯氨体系取下备用。 在冰桶中入乙醇，再逐步入干冰乙醇湿度降企50备用 用移液管往聚合瓶中加入30l二氯甲烷，置于冰桶中恒温全-50℃，用移液管加入异 丁烯4ml,用注射誉往聚合瓶中加入乙酸报丁酯0.14ml、四氯化铁0.45ml。 4、维持冰桶内乙醇温度在-50℃，反应40min。 5、聚合反应结束后，加入0.5ml甲醇终止反应，用50ml乙醇沉淀聚合物，过滤，干 燥，称重。 五、实验拓展 1、相对分子质量转化率曲线的测定 类似于阴离子活性聚合，阳离子活性聚合的一个特点是其相对分子质量随转化率的提高 而线性增 威干料救律华好的资蛋光利医用胶营称一金结来后作征 ，并计算出每克聚合液所含单体的重量 每隔10mn取出部分反应的聚合液若干，称重，计算出样品中所含单体的重量。用乙 醇沉淀聚合物，过滤，干燥，称重，计算出转化率。 用GC测定样品的相对分子质量的相对分子质量分布，做出相对分子质量转化率曲 线。 聚异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的合成 类似于阴离子活性聚合，阳离子活性聚合的一个特点是在聚合反应结束后加入第二种单 体可合成嵌段共聚物。 异丁烯聚合反应结束后，加入净化好的苯乙烯2ml,50℃继续反应1h后加入0.5ml 甲醇终止反应，用50ml乙醇沉淀聚合物，过滤，干燥，称重。 用丙酮溶解掉共聚物苯乙烯的均聚物，再用50m乙醇沉淀聚合物，过滤，干燥，称重 计算均聚苯乙烯的含量 用NMR测定样品，计算共聚组成：用GPC测定样品的相对分子质量的相对分子质量 分布。 六、结果与讨论 1 从聚合机理讨论阳离子活性聚合的工艺特点，并与正常的阳离子聚合进行比较 2、何证明一个体系为话性聚合，利用本活性聚合体系设计一个拓度试验