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实验六苯乙烯的乳液聚合

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

乳液聚合是指单体在乳化剂作用和机械搅拌下，在水中分散成乳

液状态进行的聚合反应。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。

乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂，

还有调节剂、pH缓冲剂及电解质等他辅助试剂。中，乳化剂是

乳液聚合中的主要组分。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

合物颗粒目等有关。而体系中最终有多少单体-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、

乳化剂种类一定时，在一定范围内，乳化剂用量越多、反应速度越快，

产物相对分子质量越大。同时，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

稳定的乳浊液。

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由于聚合形成稳定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。

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、热稳定性、电性能等。

聚合过程分成三段：(1)乳胶粒生成期，成核期；(2)恒速阶段。

自胶束消失开始，到单体液滴消失为止；(3)降速阶段。单体液滴消

失后，乳胶粒继续进行引发，增长，终止，直至单体完全转化。

三、实验仪器及装置、试剂

仪器：三瓶回流冷凝管电动搅拌器恒温水浴锅

温度计量筒烧杯布氏漏斗抽滤瓶

试剂：苯乙烯（10ml）过硫酸钾（0.35g）NaCl（5g）十二

烷基磺酸钠（0.6g）蒸馏水（10ml）

实验装置：

四、实验步骤及现象分析

实验步骤现象分析

1、安装好装置，称取0.6g无明显现象

十二烷基磺酸钠加入三

瓶，再加入50ml蒸馏

水，加热至80℃使乳化

剂溶解

2、称取0.35g过硫酸钾过硫酸钾溶于水过硫酸钾为可溶

溶于10ml水中，配制引中。性盐。

发剂溶液

3、三瓶温度达到80℃乳化后液体呈现出现淡蓝色现象

后，往里加入10ml苯乙乳白色。反应一是由于形成粒径

烯单体，再加入已配制的段时间后，出现较小的胶粒。后

引发剂溶液，迅速升温到少许淡蓝色，一来蓝色渐渐消

88-90℃,反应1.5h。段时间之后消失，是因为乳胶

失。粒变大。

4、将乳液倒入烧杯中，反应完成后为乳破乳剂破坏了乳

加入NaCl，迅速搅拌使乳白色液体，化剂的双电层稳

液凝聚。用布氏漏斗抽加入电解质后，定结构，使乳液

滤，最后将产物放于体系中迅速生成迅速析出固体。

50~60℃烘箱中干燥，称白色固体。

重。

五、实验结果

加入NaCl后，未抽滤前，产品为白色固体。

六、思考题

1、解释乳液聚合反应速度快和相对分子质量高的特点。

在乳液聚合体系中，引发剂溶于水相，且在水相中分解成自由基。

自由基由水相扩散到胶束中或乳胶粒中，在中引发聚合。一个个自

由基链被