中北大学：《化工原理》课程教学资源（教案讲义）高分子——实验2 丙烯酰胺的溶液聚合

实验2丙烯酰胺的溶液聚合一、实验目的1.掌握溶液聚合的方法及原理2.学习如何正确地选择溶剂二、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、粘结剂、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情性的，对反应要产生各种影响，选择溶剂时要注意对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物溶解性能的影响。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。与以有机物做溶剂的溶液聚合聚合相比，具有廉价、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点。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。合成丙烯酰胺的化学反应简式如下：聚合nCH2=CH→[CH2-CHn引发剂O-C-NH2O-C-NH2三、实验仪器及试剂1个三口瓶1个回流冷凝管搅拌器1套1套恒温水浴烧杯若干量筒若干丙烯酰胺10克甲醇150mL若干过硫酸钾（或过硫酸铵）若干氮气（排除反应体系中的氧气）四、实验步骤1.在装有搅拌器、球型冷凝管的250mL三颈瓶固定在恒温水浴中。2.将5g（0.07摩尔）丙烯酰胺和40mL蒸馏水加入三口瓶中，开动搅拌器并将水浴温度加热至30℃，使单体溶解。然后把溶解在10mL蒸馏水中的0.03g过硫酸盐加入反应器。逐步升温到75~80℃，这时聚合物便逐渐形成，反应2~3h后停正反应。3.反应完毕，将所得的产物用滴管吸取少量滴入盛有少量甲醇的烧杯中，观察是否有聚合物沉淀下来，检测聚合反应是否成功

实验 2 丙烯酰胺的溶液聚合 一、实验目的 1. 掌握溶液聚合的方法及原理 2. 学习如何正确地选择溶剂 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、粘结剂、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 注意对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物溶解性能的影响。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。与以有机物做溶剂的溶液聚合聚合 相比，具有廉价、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点。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。 合成丙烯酰胺的化学反应简式如下： nCH2=CH O=C _NH2 聚合 引发剂 [CH2 CH O=C _NH2 ]n 三、 实验仪器及试剂 三口瓶 1 个 回流冷凝管 1 个 搅拌器 1 套 恒温水浴 1 套 烧杯 若干 量筒 若干 丙烯酰胺 10 克 甲醇 150mL 过硫酸钾（或过硫酸铵） 若干 氮气（排除反应体系中的氧气） 若干 四、实验步骤 1. 在装有搅拌器、球型冷凝管的 250 mL 三颈瓶固定在恒温水浴中。 2. 将 5g（0.07 摩尔）丙烯酰胺和 40mL 蒸馏水加入三口瓶中，开动搅拌器并将水浴温 度加热至 30℃，使单体溶解。然后把溶解在 10mL 蒸馏水中的 0.03g 过硫酸盐加入反应器。 逐步升温到 75~80℃，这时聚合物便逐渐形成，反应 2~3h 后停止反应。 3. 反应完毕，将所得的产物用滴管吸取少量滴入盛有少量甲醇的烧杯中，观察是否有 聚合物沉淀下来，检测聚合反应是否成功

五、思考题1．进行溶液聚合时，选择溶剂的原则和注意事项？2.工业上在什么情况下采用溶液聚合？参考文献1.潘祖仁编.高分子化学.北京：化学工业出版社，20112.王久芬编.高分子化学实验.北京：兵器工业出版社，1998

五、 思考题 1. 进行溶液聚合时，选择溶剂的原则和注意事项？ 2. 工业上在什么情况下采用溶液聚合？ 参考文献 1. 潘祖仁 编.高分子化学.北京:化学工业出版社，2011 2. 王久芬 编.高分子化学实验.北京:兵器工业出版社，1998