高分子实验指导书附录.docx
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高分子实验指导书附录
附录一常用单体的精制2
一、甲基丙烯酸甲酯（MMA）2
二、苯乙烯2
三、乙酸乙烯2
四、丙烯腈3
附录二引发剂的精制3
一、过氧化苯甲酰3
二、偶氮二异丁腈4
三、过硫酸钾或过硫酸铵4
四、过氧化肉桂酸4
五、叔丁基过氧化氢4
六、三氟化硼乙醚液4
七、四氯化钛4
附录三聚合物的精制5
一、洗涤法5
二、萃取法5
三、溶解沉淀法6
四、几种主要聚合物的精制8
附录四物性参数9
一、常用单体的物理常数9
二、一些单体及聚合物的折光指数及密度10
三、加热用液体的沸点10
四、常用溶剂的闪点10
五、常用试剂的物理常数11
附录五常用高聚物鉴别方法13
一、聚醋酸乙烯酯树脂13
二、丙烯酸及丙烯酸酯树脂类13
三、硝基类13
四、聚乙烯醇缩醛树脂类13
五、淀粉类14
六、聚甲基丙烯酸甲酯树脂14
七、聚丙烯腈树脂类14
八、聚乙烯醇树脂类14
九、纤维素类14
十、聚苯乙烯及其共聚物类14
十一、醇酸树脂类14
十二、硅树脂类14
十三、聚酰胺树脂类15
十四、环氧树脂15
十五、聚氨酯类（含异氰酸根）15
十六、酚醛树脂15
十七、脲醛树脂类16
十八、三聚氰胺类16
附录六高分子材料术语中英文对照16
一、常用专业术语16
二、常用聚合物中英文对照18
三、常用单体试剂中英文对照20
参考文献21
附录
附录一常用单体的精制
一、甲基丙烯酸甲酯（MMA）
纯净的MMA是无色透明的液体，沸点100.3℃，密度
，折光指数
。
市售MMA常含阻聚剂对苯二酚，因而呈现黄色。
其精制方式如下：
首先在500mL分液漏斗中加入250mLMMA单体，用5%NaOH水溶液反复洗涤至无色（每次用量40～50mL），再用去离子水洗至中性，无水硫酸钠干燥后，进行减压蒸馏，收集46℃/13.3kPa（100mmHg）馏分，测定其折光率。
MMA的压力和沸点关系如下：
压力/kPa（mmHg）
3.19
（24）
4.66
（35）
7.05
（53）
10.77
（81）
16.49
（124）
25.14
（189）
37.11
（279）
50.80
（397）
72.75
（547）
101.08
（760）
沸点/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100.6
二、苯乙烯
纯净的苯乙烯为无色或浅黄色透明液体，其沸点为145.2℃，密度
，折光指数
。
市售的苯乙烯由于阻聚剂的存在而呈黄色。
其精制方法如下：
取150mL苯乙烯于250mL分液漏斗中，用5%NaOH水溶液反复洗涤至无色（每次用量约30mL），再用去离子水洗至中性，以无水硫酸钠干燥后，进行减压蒸馏，收集（44～45）℃/2.66kPa（20mmHg）或58～59℃/5.32Kpa（40mmHg）的馏分，测其折光率。
苯乙烯在不同压力下的沸点如下：
压力kPa（mmHg）
0.67
（5）
1.33
（10）
2.66
（20）
5.32
（40）
7.98
（60）
13.30
（100）
26.60
（200）
53.20
（400）
101.08
（760）
沸点/℃
18
30.8
44.6
59.8
69.5
82.1
101.4
122.6
145.2
三、乙酸乙烯
纯净的乙酸乙烯为无色透明的液体，沸点72.5℃，冰点-100℃，密度
，折光指数
，在水中溶解度为2.5%（20℃），可与醇混溶。
目前我国采用乙炔气相法生产乙酸乙烯，副产物种类很多，其中对乙酸乙烯聚合反应影响较大的物质有：
乙醛、巴豆醛、乙烯基乙炔、二乙烯基乙炔等。
为了储存的目的，在单体中还加入了0.01%～0.03%对苯二酚阻聚剂，以防止单体自聚。
此外在单体中还含有少量酸、水分及其他杂质等，因此在进行聚合反应之前，必须对单体进行提纯。
其精制方法如下：
把200mL的乙酸乙烯放在500mL的分液漏斗中，用饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤三次（每次用量约50mL），水洗三次（每次用量50mL）后，再用饱和碳酸钠沉吟液洗涤三次（每次用量约50mL），然后用去离子水洗涤至中性，最后将乙酸乙烯放入干燥的300mL磨口锥形瓶中，用无水硫酸钠干燥，过夜。
将经过洗涤和干燥的乙酸乙烯。
在装有韦氏蒸馏头的精馏装置上进行精馏，为防止暴沸和自聚，在蒸馏瓶中加入粒沸石及少量的对苯二酚阻聚剂。
收集71.8～72.5℃之间馏分，测其折光率。
四、丙烯腈
纯净的丙烯腈为无色透明液体，沸点为77.3℃，密度
，
，在水中溶解度为7.3%（20℃）。
其精制方法如下：
量取200mL工业丙烯腈至500mL蒸馏瓶中进行常压蒸馏，收集76～78℃馏分。
将馏出物用无水氯化钙干燥3小时后，过滤至装有分馏蒸馏瓶中，加几滴高锰酸钾溶液进行分馏，收集77～77.5℃的馏分并测定其折光指数。
注意：
丙烯腈有剧毒，所有操作最好在通风橱中进行，操作过程必须仔细，绝对不能进入口内或接触皮肤。
仪器装置要严密，毒气应排出室外，残渣要用大量水冲掉。
附录二引发剂的精制
一、过氧化苯甲酰
过氧化苯甲酰（BPO）的提纯采用重结晶法，通常用氯仿为溶剂，甲醇作沉淀剂进行精制。
BPO只能在室温下溶解在氯仿中。
注意加热易爆炸！
BPO在不同溶剂中溶解度见下表。
溶剂
溶解度（g/100mL）
石油醚
0.5
甲醇
1.0
乙醇
1.5
甲苯
11.0
丙酮
14.6
苯
16.4
氯仿
31.6
在100mL烧杯中加入5gBPO和20mL氯仿，不断搅拌使之溶解，过滤，滤液直接滴入50mL用冰盐冷却的甲醇中，然后将针状结晶过滤，用冷的甲醇洗净抽干。
反复重结晶二次后，将结晶物置于真空干燥器中干燥，称重。
产品放在棕色瓶中，保存于干燥器中。
甲醇有毒，可用乙醇代替。
丙酮和乙醚对氧化苯甲酰有诱发分解作用，故不适合作重结晶的溶剂。
重结晶时，一般在室温将BPO溶解，高温溶解有引起爆炸的危险，需特别注意。
BPO的溶解度（20℃）
二、偶氮二异丁腈
偶氮二异丁腈（AIBN）是一种广泛应用的引发剂，作为它的提纯溶剂主要是低级醇，由于甲醇有毒，故多采用乙醇。
在装有回流冷凝管150mL锥形瓶中加入50mL95%乙醇，在水浴上加热至接近沸腾，迅速加入5gAIBN，摇荡使其全部溶解，热溶液迅速抽滤（过滤所用吸滤瓶和漏斗必须预热），滤液冷却后得到白色结晶，结晶置于干燥器中干燥，称重，其熔点为102℃。
产品在棕色瓶中低温保存。
三、过硫酸钾或过硫酸铵
过硫酸盐中的主要杂质是硫酸氢钾（或铵）和硫酸钾（或铵）可用少量的水反复重结晶。
将过硫酸盐在40℃溶解过滤，滤液用冰冷却，过滤出结晶，并以冰水洗涤，用BaCl2检验无SO42－离子为止。
将白色晶体置于真空干燥器中干燥。
四、过氧化肉桂酸
以苯作溶剂，甲醇作沉淀剂进行重结晶，方法同BPO。
五、叔丁基过氧化氢
叔丁基过氧化氢（含量约60%）20mL边搅拌边慢慢加入预先冷却的50mL25%的NaOH水溶液中，使之生成Na盐析出，过滤，将此Na盐配成饱和水溶液，用NH4Cl或固体干冰中和，使叔丁基过氧化氢再生。
分离此有机层，用无水碳酸钾干燥，减压蒸馏，得到精制品，沸点38℃/18mmHg，折光指数
，纯度95%。
六、三氟化硼乙醚液
三氟化硼乙醚液[BF3（CH3CH2）]2为无色透明液体。
接触空气易被氧化，使色泽改变。
可用减压蒸馏精制。
方法如下：
在500mL商品三氟化硼乙醚溶液中加入10mL乙醚和2g氢化钙减至蒸馏。
沸点46℃/10mmHg，折光指数
。
七、四氯化钛
四氯化钛（TiCl4）中常含FeCl2，可加入少量铜粉，加热与之作用，过滤，滤液减压蒸馏。
附录三聚合物的精制
聚合物一般又称高分子化合物，分子量大且具有多分散性和不挥发性。
因此，精制聚合物的概念与方法是与低分子物不同的。
聚合物的精制是指将其中所含的杂质除去，对某一聚合物来说，杂质可以是引发剂及其分解产物、单体的分解物、反应的副产物。
以及其他各种添加剂（乳化剂、分散剂）等。
也可以是同分异构的聚合物或原来反应物。
根据所要除去杂质的性质，可采用不同的精制方法，一般采用洗涤法、萃取法、溶解沉淀法以及渗析法、电泳法等。
现将纯化聚合物的常用方法分述如下。
一、洗涤法
将聚合物在溶剂中反复洗涤，用溶解的办法除去其中含有的杂质。
此法对颗粒大的聚合物，则洗不净里面的杂质。
所以，一般用洗涤法作为补充步骤，即当萃取或沉淀之后，再进一步洗涤干净时采用，常用的清洗剂有水和醇等。
二、萃取法
萃取聚合物中的杂质，一般多在索式萃取器中进行，此法是精制高聚物的重要方法。
如图所示。
将被萃取的聚合物样品放入滤筒内，把它置于提取器2中，使其上端低于虹吸管4的最高处约5mm。
在烧瓶中装入适当的溶剂，其量为烧瓶的2/3，加热烧瓶使溶液沸腾（用水浴或油浴视溶剂沸点而定），溶剂蒸汽顺着侧管上升到提取器中并在冷凝器内冷凝回流，液态溶剂流经装有试样的滤筒时，萃取出可溶性组分，并逐渐充满提取器，当液面升至虹吸管最高点时，萃取液会很快地由提取器中虹吸入烧瓶内，此后萃取过程又重新进行，维持正常的沸腾使提取器每小时被溶剂充满10~12次，经过一定的时间后，可溶组分就完全被萃取于烧瓶内，再用适当的方法蒸出溶剂而达到精制的目的。
三、溶解沉淀法
此种精制聚合物的方法是最老的、也是应用最广泛的方法，将聚合物溶于溶剂中，然后加入对聚合物不溶而对溶剂能混溶的沉淀剂，以使聚合物再沉淀出来，即溶解沉淀法。
作为沉淀剂的原则，是希望它能够溶解全部杂质。
聚合物溶液的浓度、混合速度、混合方式、沉淀时的温度等等，对所分离出聚合物的外观影响很大，如果聚合物溶液浓度过高，则溶剂和沉淀剂的混合性较差，沉淀物成为橡胶头；而浓度过低时，聚合物又成为细粉状，分离困难。
为此需选择适宜的聚合物浓度，同时，沉淀过程中应注意搅拌。
在沉淀中，沉淀剂用量一般为溶剂的4~10倍，溶剂和沉淀剂可用真空干燥法除去。
聚合物
溶剂
沉淀剂
聚氯乙烯
环己酮、丙酮（1:
3）
甲醇
二氧六环甲乙酮
环己烷
硝基苯
甲醇
四氢呋喃
水
聚丙烯腈
二甲基甲酰胺
甲醇
羟乙腈
苯、乙醇
二甲基甲酰胺
庚烷、乙醚
聚丙烯酰胺
水
乙醇
聚乙烯基吡咯
甲醇
乙醚
水
丙酮
乙醇
苯
聚甲基乙烯基酮
丙酮
水
聚甲基丙烯酸甲酯
丁酮、丙酮
甲醇
苯
甲醇
氯仿
石油醚
聚苯乙烯
苯、甲苯
甲醇
丁酮、氯仿
乙醇
聚醋酸乙烯
丙酮
水
甲醇
水
聚异丁烯
苯
甲醇
甲苯
甲醇
聚乙烯（高压）
二甲苯（加热75℃）
乙醇
聚乙烯（低压）
二甲苯（100℃）＋氢萘（135℃）
甲醇
聚丙烯（无规）
十氢萘（130℃）
甲醇
聚丙烯（全规）
四氢萘（135℃）
醇
聚丁二烯
氯仿、甲乙酮
甲醇
聚异戊二烯
氯仿、己烷
醇、丙酮
聚环异二烯
四氯化碳、甲苯
石油醚
二硫化碳
甲醇
聚乙烯醇
二甲基甲酰胺
己烷
水、乙二醇
丙酮
聚丙烯酸
醇、水
石油醚
聚甲醛
酚、二甲基甲酰胺
甲醇、乙醇
聚环氧乙烷
苯、氯仿
醚、乙烷
聚四氢呋喃
二氯甲烷、苯
水、醇
尿醛树脂
甲酸、甲醛水
己烷
聚对苯二甲酸乙二酯
酚、硝基苯
烃、醇
尼龙6
吡啶、甲酚、甲酸
烃、醇
尼龙66
二甲酚、酚
烃、醇
表2 主要均聚物的溶剂与沉淀剂
共聚物
溶剂
沉淀剂
苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯
苯
甲醇
二氧六环丁酮
甲醇
苯乙烯－偏氯乙烯
苯
甲醇
苯乙烯－丙烯腈
二甲基甲酰胺
石油醚
苯乙烯－异丁烯
苯
异丙醇
苯乙烯－2－乙烯基吡啶
甲苯
石油醚
甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸
丁酮
己烷
甲基丙烯酸甲酯－氯乙烯
丁酮
己烷
甲基丙烯酸甲酯－丙烯腈
二甲基甲酰胺丁酮
甲醇
甲基丙烯酸甲酯－偏二氯乙烯
丙酮
甲醇
丙烯酸甲酯－丙烯腈
二甲基甲酰胺
甲醇、石油醚
醋酸乙烯－氯乙烯
氯仿
石油醚
丁酮
甲醇
二氧六环丁酮
甲醇
醋酸乙烯－丙烯腈
丙酮
石油醚
二甲基甲酰胺
甲醇
氯乙烯－异丁烯
丙酮
甲醇
氯乙烯－偏氯乙烯
丁酮
甲醇
偏二氯乙烯－丙烯腈
二甲基甲酰胺
石油醚、甲醇
偏二氯乙烯－醋酸乙烯
苯
甲醇
四、几种主要聚合物的精制
1.聚苯乙烯的精制
聚苯乙烯的溶剂很多，如苯、丁酮、氯仿等，沉淀剂常用甲醇或乙醇等。
将聚苯乙烯3g溶于200mL甲苯中，离心除去不溶性杂质，在搅拌下，慢慢将聚合物溶液滴加到1升甲醇中，聚苯乙烯为粉状沉淀，放置过夜，倾出上层清液，用玻璃砂心漏斗过滤，吸干甲醇，于室温下1~3mmHg真空干燥24h。
2.聚甲基丙烯酸甲酯的精制
通常聚甲基丙烯酸甲酯采用的溶剂－沉淀剂为：
苯－甲醇、氯仿－石油醚、甲苯－二硫化碳、丙酮－甲醇、氯仿－乙醚。
甲基丙烯酸甲酯本体或溶液聚合的产物，常常直接注入到甲醇中，使聚合物沉淀起来，或者先把聚合物配成2%的苯溶液，再加入到大大过量的甲醇中，使其再沉淀，将沉淀物在100℃下真空干燥，再溶解沉淀，反复如此操作两次以除去全部杂质。
3.聚醋酸乙烯的精制
聚醋酸乙烯的软点低，粘性大，又对引发剂（或分解后的生成物）及溶剂的溶解度很大，所以提取很难，在精制醋酸乙烯时常用丙酮或甲醇的聚合物溶液，加入到大量的水中沉淀，苯的聚合物加到乙醚中或甲醇溶液中，加到二硫化碳或环己烷中沉淀等。
对于溶液聚合物，当转化率不大时（50%以下），可以在加入阻聚剂丙酮溶液后，倒在石油醚中，更换两次石油醚以后，放入沸水中煮，当转化率更大时，则可以直接放在冷水中浸泡一天，然后在沸水中煮，或者用丙酮溶解，将其溶液加到水中沉淀。
也可以采用反应完毕后将聚合物用冰冷却，然后减压抽去单体及溶剂，残余物再溶解，进行沉淀处理。
附录四物性参数
一、常用单体的物理常数
名称
分子量
密度（20℃）
/（g/mL）
熔点/（m.p/℃）
沸点/（b.p/℃）
折光指数
/（20℃）
乙烯
28.05
0.384（-10℃）
-169.2
-103.7
1.363（-110℃）
丙烯
42.07
0.5193
-185.2
-47.8
1.363（-110℃）
丁烯
56.11
0.5951（-20℃）
-185.4
-6.3
1.3962（-20℃）
丁二烯
54.09
0.6211
-108.9
-4.4
1.4292（-25℃）
异戊二烯
68.12
0.6810
-146
34
1.4220
氯乙烯
62.50
0.9918（-15℃）
-153.79
-13.37
1.380
丙烯腈
53.06
0.8060
-83.8
77.3
1.3911
丙烯酰胺
71.08
1.122（30℃）
-84.8
-125/25mm
丙烯酸甲酯
86.09
0.9535
-70
80
1.3984
乙酸乙烯酯
86.09
0.9317
-93.2
72.5
1.3959
甲基丙烯酸甲酯
100.12
0.9440
-48
100.5
1.4142
己内酰胺
113.16
1.02
70
139/12m
1.4784
己二胺
116.2
39~40
100/20m
己二酸
146.14
1366
153
265/100mm
顺丁烯二酸酐
98.66
1.48
52.8
200
邻苯二甲酸酐
148.12
1.527（4℃）
130.8
284.5
对苯二甲酸二甲酯
194.19
1.283
140.6
288
乙二醇
62.07
1.1088
-12.3
197.5
1.4318
双酚A
228.29
1.195
153.5
250/13mm
环氧氯丙烷
37.49
1.1807
-57.2
116.2
1.4381
氰乙酸乙酯
113.12
1.062
-22.5
208
己内酯
114.14
二乙烯苯
130.19
苯乙烯
104.15
0.9060
-30.6
145
1.5468
二、一些单体及聚合物的折光指数及密度
名称
密度g/mL（25℃）
体积收缩/%
单体
聚合物
单体
聚合物
氧乙烯
1.3380
1.545
0.919
1.406
34.4
丙烯腈
1.3888
1.518
0.800
1.17
31
偏二氧乙烯
1.4249
1.654
0.213
1.71
28.6
甲基丙烯腈
1.401
1.520
0.800
1.10
27.0
丙烯酸甲酯
1.4201
1.4725
0.952
1.223
22.1
醋酸乙烯
1.3956
1.4667
0.934
1.191
21.6
甲基丙烯酸甲酯
1.4147
1.492
0.940
1.179
20.6
苯乙烯
1.5458
1.5935
0.905
1.062
14.5
丁二烯
1.4292（-25℃）
1.5149
0.6276
0.906
44.4
异戊二烯
1.4220
1.5191
0.6805
0.906
33.2
三、加热用液体的沸点
名称
沸点/℃
名称
b.p/℃
名称
b.p/℃
水
100
乙二醇
197
二缩三乙二醇
282
甲苯
111
间甲酚
202
邻苯二甲酸二甲酯
283
正丁醇
117
四氢化萘
206
邻羟基联苯
285
氯苯
133
萘
218
二苯酮
305
间二甲苯
139
正癸醇
231
对羟基联苯
308
环己酮
156
甲基萘
242
六氯苯
310
乙基苯基醚
160
一缩二乙二醇
245
邻联三苯
330
对异丙基甲苯
176
联苯
255
蒽
340
邻二氯苯
179
二苯基甲烷
265
蒽醌
380
苯酚
181
甲基萘基醚
275
邻苯二甲酸异辛酯
370
十氢萘
190
烯
277
真空泵油
四、常用溶剂的闪点
物质名称
闪点/℃
物质名称
闪点/℃
戊烷和轻石油
（b.p40~60℃）
-49
丁酮
-7
乙醇
-45
乙酸乙酯
-4
环戊烷
-37
庚烷
-4
二硫化碳
-30
甲基环己烷
-4
异丙醚
-28
甲苯
4
己烷和轻石油
（b.p60~80℃）
-23
乙二醇二甲醚
4.5
环己烷
-20
乙腈
6
丙酮
-18
2－戊酮
7
四氢呋喃
-17
甲醇
10
苯
-11
1,4－二氧六环
12
乙酸乙酯
-9
2－戊醇
12
丁酮
-7
乙醇
12
乙苯
15
五、常用试剂的物理常数
溶剂
b.p/℃
m.p/℃
密度（d20）
折光指数
乙酸
117.72
16.63
1.04365
1.37160
丙酮
56.24
-95.35
0.7908
1.35880
苯
80.10
5.533
0.87368
1.50110
苯甲醇
205.45
-15.3
1.04535
1.54033
乙酸丁酯
126.11
-73.5
0.8813
1.39406
正丁醇
117.73
-89.53
0.80961
1.39922
四氯化碳
76.5
-22.99
1.5940
1.46030
间甲基苯酚
202.70
-11.95
1.0341
1.5438
三氯甲烷
61.15
-63.55
1.4892
1.4455
环己烷
80.74
6.554
0.77855
1.42623
环己酮
115.60
-16.40
0.9462
1.45097
十氢萘
191.7
-124
0.8865
1.4758
二甲基甲酰胺
153.0
11.80
0.944525
1.426925
二氧杂环己烷
101.32
-83.97
1.03375
1.42241
乙酸乙酯
77.11
-114.5
0.90063
1.37239
乙醇
78.33
-116.3
0.78934
1.36139
乙醚
34.48
8.25
0.71352
1.35272
甲酸
100.70
-90.6
1.21961
1.37140
正庚烷
98.43
-95.3
0.6836
1.38765
正己烷
68.7
-97.49
0.65937
1.37486
甲醇
64.51
-87.30
0.7915
1.32863
甲乙酮
79.50
-56.8
0.80473
1.37850
正辛烷
125.67
-126.2
0.70252
1.39743
正丙醇
97.15
-65
0.8035
1.38556
四氢呋喃
64.65
-35.8
0.8898
1.4091
四氢萘
207.6
-94.991
0.9702
1.54135
甲苯
110.62
0
0.8669
1.49693
水
100
13.26
0.99707
1.33299
对二甲苯
138.35
-29
0.86105
1.49581
邻二甲苯
114.4
-35.3
0.8802
1.5045
1,2－二氯乙烷
83.7
-43.8
1.257
1.4443
1,1或2,2－二氯乙烷
146.3
-45
1.606
1.4942
氯化苯
132
-17.5
1.1066
1.5248
邻二氯苯
180
-108.6
1.3048
1.5516
二硫化碳
46.3
5.7
1.2628
1.629515
硝基苯
210
-42
1.198625
1.5529
吡啶
115.3
-10.4
0.982
1.5092
二缩乙二醇
244.5
-5
1.1177
1.4472
三缩乙二醇
287.3
-6.2
1.1254
苯胺
184.4
147
1.022
1.5863
对苯二胺
267
-99
正丁醛
75
-26
0.8170
1.3843
苯甲醛
179
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