内容发布更新时间 : 2024/12/26 20:23:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
烯搅拌桨的金属棒，该活动搅拌桨通过其开合，不仅能非常方便地进出反应瓶，而且还能以不同的打开角度来适应实际需要(如虚线所示)。为了得到更好的搅拌效果，也可根据需要用玻璃棒烧制各种特殊形状的搅拌棒(桨)。
图1—2 实验室用搅拌器
以上的反应装置适合于不需要氮气保护的聚合反应场合，若需氮气保护的聚合反应则需相应地添加通氮装置。为保证良好的保护效果，单单只向体系中通氮气常常是不够的。通常需先对反应体系进行除氧处理，而且在反应过程中，为防止氧气和湿气从反应装置的各接口处渗入，必须使反应体系保持一定的氮气正压。常用氮气保护反应装置见图1—3。其中，图1—3(a)适合于除氧要求不是十分严格的聚合反应。若反应是在回流条件下进行，则在开始回流后，由于体系本身的蒸汽可起到隔离空气的作用，因此可停止通氮。图1—3(b)适合于对除氧除湿相对较严格的聚合体系。在反应开始前，可先加入固体反应物(也可将固体反应物配成溶液后，以液体反应物形式加入)，然后调节三通活塞，抽真空数分钟后，再调节三通活塞充入氮气，如此反复数次，使反应体系中的空气完全被氮气置换。之后再在氮气保护下，用注射器把液体反应物由三通活塞加入反应体系，并在反应过程中始终保持一定的氮气正压。
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(a) (b)
图1—3 氮气保护反应装置
对于体系黏度不大的溶液聚合体系也可以使用磁力搅拌器，特别是对除氧除湿要求较严的聚合反应(如离子聚合)。使用磁力搅拌器可提供更好的体系密闭性，典型的聚合反应装置如图1—4(a)所示。其中的温度计若非必需，可用磨口玻璃塞代替[见图1—4(b)]。其除氧操作见图1—3(b)。
(a) (b)
图1—4 磁力搅拌反应装置
对于一些聚合产物非常黏稠的聚合反应，则不适合使用以上的一般反应容器。如熔融缩聚随着反应程度的提高，聚合产物分子量的增大，聚合产物黏度非常大，使用一般的三颈瓶，由于瓶口小、出料困难，不便于产物
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的后处理；再如一些非线形逐步聚合反应，如果条件控制不当，可能形成不熔不溶的交联产物，使用一般的三颈瓶会给产物的清理带来极大的困难，易对反应器造成损伤。对于这样的聚合反应，宜使用如图1—5所示的“树脂反应釜”，树脂反应釜分为底座和釜盖两部分，反应完成后，将盖子揭开，黏稠的物料易倾出，反应器也易清理。
图1—5 树脂反应釜
聚合反应温度的控制是聚合反应实施的重要环节之一。准确的温度控制必须使用恒温浴。实验室最常用的热浴是水浴和油浴，由于使用水浴存在水汽蒸发的问题，因此若反应时间较长宜使用油浴(如硅油浴)。根据聚合反应温度控制的需要，可选择适宜的热浴。热浴的温度控制一般通过继电器控温仪来实现。
若反应温度在室温以下，则需根据反应温度选择不同的低温浴。如O0C用冰浴，更低温度可使用各种不同的冰和盐混合物、液氮和溶剂混合物等。不同的盐与冰、不同的溶剂与液氮以不同的配比混合可得到不同的冷浴温度，一些常用的低温浴见表1—1。此外，也可使用专门的制冷恒温设备。
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表l.l 一些常用低温浴的组成及其温度
温度／℃ 0 13 -40 - -50 -30 -50 -72 -78 -98 -192 组 成 碎冰 干冰加二甲苯 干冰加溴苯 干冰加丙二酸二乙酯 干冰加乙醇 干冰粉末 液氮加甲醇 液态空气 温度／℃ 5 -5 - -20 -41 -60 -77 -90 -100 -196 组 成 干冰加苯 冰盐混合物 液氨 干冰加乙腈 干冰加异丙醚 干冰加氯仿或丙酮 液氮加硝基乙烷 干冰加乙醚 液氮 冰／CaCl2[(3.5-4)／5份] -33 1.2 聚合体系的除湿除氧
聚合反应体系中，空气与水的存在对有些聚合反应会造成致命的伤害。如水和氧气通常都是离子聚合和配位聚合的终止剂，在低温条件下氧气也是自由基聚合的阻聚剂。此外，在高温条件下，氧气的存在还会导致许多不期望的副反应的发生，如氧化、降解等，因此对聚合体系进行除湿除氧处理是许多聚合反应的基本要求之一。
聚合体系的除湿包括反应容器和反应物的除湿干燥。反应容器通常需在较高的温度下(>1200C)烘烤较长的时间(至少2—3h)，取出后立即放入干燥器中才能保证除去容器内壁附着的湿气。但即便如此，在装配仪器时仍难以避免湿气进人仪器，因此更有效的方法是在仪器装配完后，在加入反应物之前，边抽真空边用小火烘烤仪器一段时间，然后在氮气的保护下冷却。安全的固体反应物除湿方法是将其装在适当的容器内，容器口用滤纸包盖，以防止干燥过程中掉入灰尘等，以及在解除真空时防止被干燥物(特别是粉状物)被吹散，再放入装有浓硫酸或五氧化二磷、硅胶、分子筛等干燥剂的真空干燥器内抽真空一段时间，然后保持真空过夜。液体反应物的干燥可先用合适的干燥剂干燥后再蒸馏，但必须小心选择干燥剂，基本的前提是干燥剂不能与液体发生不期望的副反应。不同类别化合物常用的干燥剂见表1—2。
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