高分子实验指导书附录.docx

1、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

2、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（M

3、MA）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4050mL），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

4、/102030405060708090100.6二、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(4445)/2.66kPa(20mmHg)或5859/5.32Kpa(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)

5、26.60(200)53.20(400)101.08(760)沸点/1830.844.659.869.582.1101.4122.6145.2三、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2

6、00mL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71.872.5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

7、中进行常压蒸馏，收集7678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7777.5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

8、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50mL

9、95%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5

10、0mL25%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

11、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

12、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1012次，经过一定的时间后，可溶组分

13、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410倍，溶剂和沉淀剂可用真空干燥法除

14、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

15、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

16、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13mmHg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、

17、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

18、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28.050.384（-10）-169.2-103.71.363（-110）丙烯42.070.5193-185.2-47.81.363（-110）丁烯56.110.5951（-20）-185.4-6.31.3962（-20）丁二烯54.090.6211-108

19、.9-4.41.4292（-25）异戊二烯68.120.6810-146341.4220氯乙烯62.500.9918（-15）-153.79-13.371.380丙烯腈53.060.8060-83.877.31.3911丙烯酰胺71.081.122（30）-84.8-125/25mm丙烯酸甲酯86.090.9535-70801.3984乙酸乙烯酯86.090.9317-93.272.51.3959甲基丙烯酸甲酯100.120.9440-48100.51.4142己内酰胺113.161.0270139/12m1.4784己二胺116.23940100/20m己二酸146.141366153265

20、/100mm顺丁烯二酸酐98.661.4852.8200邻苯二甲酸酐148.121.527（4）130.8284.5对苯二甲酸二甲酯194.191.283140.6288乙二醇62.071.1088-12.3197.51.4318双酚A228.291.195153.5250/13mm环氧氯丙烷37.491.1807-57.2116.21.4381氰乙酸乙酯113.121.062-22.5208己内酯114.14二乙烯苯130.19苯乙烯104.150.9060-30.61451.5468二、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1.338

21、01.5450.9191.40634.4丙烯腈1.38881.5180.8001.1731偏二氧乙烯1.42491.6540.2131.7128.6甲基丙烯腈1.4011.5200.8001.1027.0丙烯酸甲酯1.42011.47250.9521.22322.1醋酸乙烯1.39561.46670.9341.19121.6甲基丙烯酸甲酯1.41471.4920.9401.17920.6苯乙烯1.54581.59350.9051.06214.5丁二烯1.4292（-25）1.51490.62760.90644.4异戊二烯1.42201.51910.68050.90633.2三、加热用液体的沸点

22、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.p4060）-49丁酮-7乙醇-45乙酸乙酯-4环戊烷-37庚烷-4二

23、硫化碳-30甲基环己烷-4异丙醚-28甲苯4己烷和轻石油（b.p6080）-23乙二醇二甲醚4.5环己烷-20乙腈6丙酮-182戊酮7四氢呋喃-17甲醇10苯-111,4二氧六环12乙酸乙酯-92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117.7216.631.043651.37160丙酮56.24-95.350.79081.35880苯80.105.5330.873681.50110苯甲醇205.45-15.31.045351.54033乙酸丁酯126.11-73.50.88131.39406正丁醇117.73-89.530.809

24、611.39922四氯化碳76.5-22.991.59401.46030间甲基苯酚202.70-11.951.03411.5438三氯甲烷61.15-63.551.48921.4455环己烷80.746.5540.778551.42623环己酮115.60-16.400.94621.45097十氢萘19 1.7-1240.88651.4758二甲基甲酰胺153.0 11.800.9445251.426925二氧杂环己烷101.32-83.971.033751.42241乙酸乙酯77.11-114.50.900631.37239乙醇78.33-116.30.789341.36139乙醚34.48

25、8.250.713521.35272甲酸100.70-90.61.219611.37140正庚烷98.43-95.30.68361.38765正己烷68.7-97.490.659371.37486甲醇64.51-87.300.79151.32863甲乙酮79.50-56.80.804731.37850正辛烷125.67-126.20.702521.39743正丙醇97.15-650.80351.38556四氢呋喃64.65-35.80.88981.4091四氢萘207.6-94.9910.97021.54135甲苯110.6200.86691.49693水10013.260.997071.33

26、299对二甲苯138.35-290.861051.49581邻二甲苯114.4-35.30.88021.50451,2二氯乙烷83.7-43.81.2571.44431,1或2,2二氯乙烷146.3-451.6061.4942氯化苯132-17.51.10661.5248邻二氯苯180-108.61.30481.5516二硫化碳46.35.71.26281.629515硝基苯210-421.1986251.5529吡啶115.3-10.40.9821.5092二缩乙二醇244.5-51.11771.4472三缩乙二醇287.3-6.21.1254苯胺184.41471.0221.5863对苯二胺267-99正丁醛75-260.81701.3843苯甲醛179