醋酸乙烯酯的乳液聚合實驗報告

1、任務(wù)一：醋酸乙烯酯的乳液聚合實驗科目：合成化學(xué)實驗項目：醋酸乙烯酯的乳液聚合實驗類別：日用化工反應(yīng)類型：乳液聚合每組人數(shù)：8-9實驗人數(shù)：43實驗者姓名：楊麒民實驗學(xué)時數(shù)： 4實驗室編號：3實驗室名稱：精細(xì)化工實驗室一、實驗?zāi)康模?.學(xué)習(xí)乳液聚合方法，制備聚醋酸乙烯酯乳液。2.了解乳液聚合機理及乳液聚合中各個組分的作用。3.了解乳液聚合方法在制備涂料和乳膠漆方面的應(yīng)用。4養(yǎng)成嚴(yán)格遵守操作規(guī)范的職業(yè)意識。5.培養(yǎng)從事化工生產(chǎn)必須的職業(yè)素養(yǎng)。二、產(chǎn)品特性及用途：1、 產(chǎn)品特性據(jù)醋酸乙烯酯簡稱PVA，分子式為C4H6O2，經(jīng)聚合生成的無定形聚合物，外觀透明、溶于苯、丙酮和三氯甲烷等溶劑。聚

2、醋酸乙烯酯膠漆具有水基漆的優(yōu)點，即粘度小，而分子量較大，不易燃的有機溶劑。作為粘合劑時，無論木材、紙張、和織物均可使用。2、 產(chǎn)品用途作膠姆糖基料，我國規(guī)定可用于乳化香精和膠姆糖，最大使用量為60g/kg。用作聚乙烯醇、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物、醋酸乙烯-乙烯共聚物的原料，廣泛應(yīng)用于于制備涂料、粘合劑等。熱塑性樹脂,在酸或堿性溶劑中水解成聚乙烯醇，制備聚乙烯醇的主要原料。當(dāng)分子中含有光敏化劑時對光敏感，在紫外光或電子束作用下發(fā)生分解反應(yīng)，具有正性感光樹脂特性。聚乙酸乙烯酯能溶于多種有機溶劑，能與多種帶雙鍵的單體共聚，從而引入各種官能團，具有不同性能。常作為黏合劑使用。二、實驗原理：乳液聚合是以水

3、為分散介質(zhì)，單體在乳化劑的作用下分散，并使用水溶性的引發(fā)劑引發(fā)單體聚合的方法，所生成的聚合物以微細(xì)的粒子狀反散在水中的乳液。乳液聚合通常在裝備回流管的攪拌反應(yīng)釜中進(jìn)行：加入乳化劑、引發(fā)劑水溶液和單體后，一邊進(jìn)行攪拌，一邊加熱便可制得乳液。乳液聚合溫度一般控制在 70-90之間，pH值在2-6之間。乙酸乙烯酯單體在過硫酸銨引發(fā)劑的作用下，按照自由基反應(yīng)歷程進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)式如下：鏈引發(fā)：鏈增長鏈終止三、儀器和化學(xué)試劑：1、儀器：一套機械攪拌器（恒速、可調(diào)速）、一臺1000ml恒溫水浴鍋、一套真空抽濾裝置、一只溫度計（100）、量筒（10ml、50 ml、100 ml各一只）、一只三口燒瓶（磨口、2

4、50 ml）、一只球形冷凝管（磨口）、2個聚四氟乙烯密封塞（F4）、聚四氟乙烯攪拌棒（F4）、燒杯（50 ml、250 ml分別三個，一個）、分析天平（精度0.1）、移液管（1 ml、5 ml、10 ml各一支）、固定夾（若干）、一臺烘箱（恒溫）、1套粘度計（涂-4杯）2、化學(xué)試劑：醋酸乙烯酯（70克）、過硫酸銨（1克）、聚乙烯醇（5克）、十二烷基磺酸鈉（1克）、OP-10聚乙烯二醇辛基苯基醚（5毫升，16滴）、碳酸氫鈉（0.25克）、水（100毫升）、鄰苯二甲酸二丁酯（10克）、廣泛PH試紙四、實驗操作步驟：1、 實驗裝置安裝：架好帶有冷凝管、溫度計、三口瓶的攪拌裝置，如圖1-1所示：為保證

5、攪拌速度均勻，整套裝置安裝要規(guī)范，尤其是攪拌器。安裝好后手動轉(zhuǎn)動，要求轉(zhuǎn)動輕松自如。圖1-1 實驗裝置安裝2、備料：使用50毫升小燒杯，將1克過硫酸銨溶于5毫升蒸餾水中，配成溶液。將1克十二烷基磺酸鈉溶于10毫升蒸餾水中，配成溶液。將0.25克碳酸氫鈉溶于5毫升蒸餾水中，配成溶液。備用。3、 加料：在裝有攪拌器、回流冷凝管、恒壓滴液漏斗和溫度計的250毫升三口燒瓶加入80毫升蒸餾水和5克聚乙烯醇。攪拌并逐步升溫到90-95，待聚乙烯醇全部溶解后，停止加熱自然降溫，滴入16滴OP-10，加入10毫升十二烷基磺酸鈉溶液。自然降溫至60左右。4、 聚合：控制溫度在65-70，減半乳化10分鐘。然后在

6、緩慢升溫到80。在體系轉(zhuǎn)變成乳白色后，再繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，并于80開始滴加30克醋酸乙烯酯。滴加時注意控制反應(yīng)溫度不變。滴完后在80保溫15分鐘，此后將剩余的過硫酸銨溶液滴入反應(yīng)體系，緩慢升溫到85，并在向反應(yīng)體系滴加20克醋酸乙烯酯。全部單體加入完畢后緩慢升溫到90-95，保溫約60min至無單體回流液為止。5、 后處理及出料：停止加熱，冷卻至50，加入50毫升碳酸氫鈉溶液，調(diào)整體系的pH值到5-6之間。最后加入10克鄰苯二甲酸二丁酯。攪拌并冷卻20分鐘，即得到白色的乳液-粘合劑白乳膠。五、乳液的物性測試：1、pH值測定：以pH試紙測定乳液pH值；2、固含量測定：在培養(yǎng)皿中倒入2克左右的乳液

7、并準(zhǔn)確記錄，與105烘箱內(nèi)烘烤2小時，并稱量計算干燥后的重量，測其固體百分含量：固含量：wt%=干燥后的質(zhì)量m2*100乳液質(zhì)量m1。3、粘度測試：以NDJ-7型旋轉(zhuǎn)式粘度計測試乳液粘度。選用1號轉(zhuǎn)子，測試溫度25。六、結(jié)果記錄及數(shù)據(jù)分析0.50%1%1.50%2%1小組2.64.97.39.722小組2.427.259.653小組2.54.837.269.694小組2.484.899.685小組2.534.847.339.7平均數(shù)2.5064.8657.2859.6882015/12/5 15:11 "/Graph1" (2457361)Linear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameterValueError-A0.09450.02431B479.321.77561-RSDNP-0.999990.019854<0.0001-七、注意事項：1、聚乙烯醇必須完全溶解。2、滴加速度均勻。3、升溫不能快。4、醋酸乙烯酯必須蒸餾。5、醋酸乙烯酯有麻醉性和刺激性作用，高濃度蒸汽可引起鼻腔發(fā)炎，因此在實驗時保持通風(fēng)。6、在實驗時應(yīng)