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实验三 醋酸乙烯酯的乳液聚合

一、 实验目的:

1．了解乳液聚合的基本原理、基本配方以及乳化剂的作用。 2．掌握乳液聚合的实验技术。 二、 实验原理:

乳液聚合最简单的配方由单体、水、水溶性引发剂、乳化剂四部分组成。乳液聚合是单体在含有乳化剂和引发剂的水介质中，在搅拌和乳化剂作用下，分散成乳液状进行的聚合反应。所用的乳化剂通常为阴离子型的表面活性剂，也可采用非离子型表面活性剂或两种同时使用。表面活性剂分子的一端为极性的亲水基团,另一端为非极性的亲油基团，当它在水相中的浓度大于临界胶束浓度时，既形成聚集体—胶束。这时胶束成为聚合的场所，链的增长、终止都在胶束中进行。所以乳液聚合具有独特的机理并有许多显著的优点。聚合速率快，低温转化率高，产物分子量大，分子量分布窄，而且有效地排除反应热。乳液聚合产物可直接用作涂料或粘合剂。乳液聚合是制备高聚物的一种重要方法。对于乳胶漆、粘合剂、纸张及皮革处理等，可直接采用乳液。本实验所得的产物又称为“乳白胶”，可直接作为粘合剂使用,用来粘结木材、纸张和织物。 三、 实验仪器及试剂:

电动搅拌马达、调压变压器、封闭式电炉、水浴锅、小天平(100g)、四口烧瓶(250ml)、球形冷凝管、温度计(100℃)、恒压滴液漏斗、氮气导管、N2气袋、量筒、烧瓶等。醋酸乙烯酯(C.P.)、聚乙烯醇(C.P.)、OP—10（C.P.）、十二烷基硫酸钠(10％)、过硫酸钾(C.P.)、乙酸钠(C.P.)、碳酸氢钠(C.P.)、邻苯二甲酸二丁酯(C.P.)。

四、 实验步骤:

1. 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和氮气导管的250ml的四口

烧瓶中，加入浓度为5%聚乙烯醇50g，再加入OP-10：1g，10%十二烷基硫酸钠溶液5g，搅拌并升温。

2. 当温度升至72℃时，加入过硫酸钾0.25g，乙酸钠0.20g，并开始滴加13g（约

14ml）醋酸乙烯酯，滴加时，水浴温度维持在80℃左右，滴加时间30分钟。 3. 滴加完后毕，在回流温度下反应，当反应液温度升至75℃，且无回流时，滴加

37g（约40g）醋酸乙烯酯，滴加速度以使反应温度保持在80±2℃之间，有适度回

流为宜，滴加时间为60分钟左右。

4. 滴加完后毕，再此温度下继续反应约30分钟，至基本无回流为止（如回流量较

大，可外加0.05g过硫酸钾溶于2ml的蒸馏水溶液）。然后在85℃反应半小时，然后停止加热，除去水浴，边搅拌边冷却。

5. 当反应温度冷至50℃时，测pH值，用10%碳酸氢钠若干滴，调节反应物的pH

在5～6之间，加入邻苯二甲酸二丁酯5g，搅拌均匀，冷至室温，既得粘稠的聚醋酸乙烯酯乳液。 五、 注意事项:

1. 在滴加第一部分单体时，反应液温度应该控制在72℃左右，缓慢滴加，不宜太

快。

2. 第二部分单体的滴加速度应加以控制，也不宜太快，否则易喷料。

六、 思考题 1，乳液聚合的基本配方有哪几个部分构成？本实验所采用的原料有哪些？各有什么

作用？

2，乳液聚合的优缺点有哪些？常用的乳化剂有哪些？ 七、 参考资料

1. 吴承佩、周彩华、贾方星，《高分子化学实验》，安徽科技出版社，合肥； 2. 复旦大学化学系高分子组编, 《高分子实验技术》，复旦大学出版社，上海。