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乙烯乙酸酯的溶液聚合实验，采用无水乙醇做溶剂是因为：

首先无水乙醇毒性低对人体危害比较小。其次，乙烯乙酸酯在乙醇中溶解度良好。第三，沸点比较合适，通过回流可以防止聚合冲料。

刚加乳化剂和醋酸乙烯酯,开始搅拌式,溶液无色半透明.

加过硫酸铵,搅拌后逐渐出现蓝光现象.

再加醋酸乙烯酯事,逐渐转为白色乳状液.

最后是白色乳液.

5.9

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醋酸乙烯酯的溶液聚合

高分子化学实验

醋酸乙烯酯的溶液聚合

一、目的要求

1、通过本实验掌握溶液聚合的实验方法和溶液聚合的特点。

2、掌握醋酸乙烯酯聚合原理及溶剂对醋酸乙烯酯溶液聚合的影响。

二、实验基本原理

1、单体的性质

醋酸乙烯酯的分子量为86.09。纯的醋酸乙烯酯的聚合能力很强，在常温下能缓

第 1 页

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慢聚合，在光和引发剂的作用下聚合的速度显著提高。聚合过程为放热反应，故聚

合开始后即能自行加快聚合速度。

醋酸乙烯醋在无机酸或碱的作用下易发生水解，生成乙醛和乙酸。受热的稳定

温度可达到400℃。

醋酸乙烯酯（VAC ）的物化常数

凝固点(℃)-84

沸点(℃) 73

密度0.9342

第 2 页

折光率1.3958

20

D n 膨胀系数（5-250）(l/℃)0.00155

粘度（20℃）厘泊 0.432

燃烧热（kJ/mol ）2072.07

生成热（kJ/mol ）118.46

蒸馏潜热（kJ/mol ）32.65

第 3 页

闪点（℃） -5—8

水中溶解度（20℃）%2.5

水在VAC 中溶解度（20℃）% 0.1

2、聚合反应机理

醋酸乙烯酯的聚合方式按自由基型链式反应进行。常用的引发剂是过氧化物体

系和偶氮双腈体系、反应过程中除链引发、链增长、链终止三个分数外还有链转移

反应，反应机理如下：

第 4 页

（1）链引发

（2）链增长

（3）链转移

在醋酸乙烯酯聚合反应中，由于RCH 2CHOCOCH 3的活性大，增长的活性链容

易向溶剂，向单体以及向已生成的聚合物大分子转移。

第 5 页

① 向溶剂转移

ktr n n M HA M H A +−−→+A

A

如果A·不活泼，不与单体发反，或反应速度很小HA 就称为阻聚剂或缓聚剂。

如A ·很活泼，易与单体发生反应，重新引起聚合反应，HA 就称为链转移剂。

有溶剂情况下平均聚合度

式中：DP0—无溶剂存在条件下时聚合物平均聚合度。

第 6 页

[S] —溶剂浓度

[M]—单体浓度

Cs—链转移常数

② 向单体转移，可形成支链聚合物

23233

2

3

2322

2222~~R nM

RCH CHOOCCH CH CHOOCCH RCH CHOOCCH CH CHOOCCH

第 7 页

RCH CHOOCCH CH CHOOCCH CH CHOOCCH RCH CHOOCCH +=⇒

→=+→+==−−→A或③ 向大分子转移，也可形成支链聚合物

（4）终止链

链终止一般按偶合终止和歧化终止两种方式进行。

偶合终止：

醋酸乙烯酯的聚合实施方法也有本体、悬浮、乳液和溶液聚合四种方法。溶液

聚合是最广泛的一种方法。所得到的聚醋酸乙烯酯溶液可以加工成聚乙烯醇，

第 8 页

可纺

丝作纺织物，也可作粘合剂和清漆等。本实验采用溶液聚合来制备聚醋酸乙烯酯。

三、实验配方与仪器

1、试剂与配方

醋酸乙烯酯（新蒸馏）

40克

乙醇（或甲醇、或丙酮）

40克

过氧化苯甲酰

第 9 页

0.4克（0.5%）

2、实验仪器实验用仪器与实验5相同。

四、实验操作步骤

将醋酸乙烯酯40克、过氧化苯甲酰0.2克、乙醇溶剂20克等加入三颈瓶中，搅

拌、加热，使引发剂过氧化苯甲酰溶解。升温至70-73℃在此温度下反应1小时，然

第 10 页

后加入10克乙醇溶剂。又在70-73℃下反应1小时后将剩余的10克乙醇溶剂全部加

入，继续在此温度下反应。一般反应时间为4小时左右。可参看反应体系粘度增加，

并结合反应时间来确定反应终点。

在反应过程中测不同时间的转化率，做出转化率随时间变化曲线。反应进行30

分钟测一个值，反应结束时测最后一个值，共测4-6个值。测转化率的方法是：取

第 11 页

一块铝箔，摺成一小方盒（带有盖）、并称重。用吸管取样1克快速称重，然后在空

气中使溶剂挥发30分钟后再放入100℃烘箱中烘12小时，称重恒重，即可算出转化

率。

转化率%=

100

)(121

3⨯--W

G G G G 式中：G 1 ——小盒重量

第 12 页

G 2 ——干燥前（小盒重量 + 样品重量）

G 3 ——干燥后（小盒重量 + 样品重量）

W——单体质量%

此实验可以用不同的溶剂（如甲醇、丙酮）进行聚合反应，观察溶剂对反应速率的影响和对转化率的影响。（反应条件有所变动）

五、影响聚合反应的主要因素

醋酸乙烯酯溶液聚合的关键问题就是链转移。单体、溶剂和杂质都有个链转移

第 13 页

问题。所以影响因素主要考虑与链转移有关的因素。

1、溶剂的选择与用量

在溶液聚合中，溶剂的选择和用量对聚合反应速率和聚合物的分子结构、分子

量大小及分布都有重要的影响。溶剂不直接参加聚合反应。但溶剂对过氧化物体系

的引发剂有诱导分解作用，而诱导分解虽然使引发剂效率降低，但使引发速率增加。

各类溶剂对过氧化物类引发剂的分解速

第 14 页

率按如下次序依次增加：芳烃、烷烃、醇类、

胺类。

溶剂能控制生长着的链分子的分散状态和构型。溶剂能降低向大分子进行转移

反应的几率；从而减少聚合物的支化和交联。

溶剂对聚合物分子量大小有影响。即大分子活性链与单体的加成能力应远远大

于分子活性链与溶剂的链作用能力，否则溶剂发生链转移，既影响了聚合速率又使

第 15 页

分子量降低，因而选择溶剂，首先看其链转移常数Cs 。选择链转移常数小的溶剂一

般可制备高分子量的聚合物。

另外要得到聚合的溶液，可选择聚合物的良溶剂，而要使聚合物沉淀出来，就

要选择聚合物的非溶剂。下面列出一些溶剂的链转移常数。

溶剂的链转移常数Cs (VAC ，60C ，AIBN 引发剂)

溶 剂 Cs×104溶 剂Cs×104

第 16 页

苯 2.96氯 仿 1.50

甲苯20.89四氯化碳 9.60乙醇19,23,6乙酸甲酯2.5

巴豆醛 1800丙酮11.7 丁硫醇 ~5×106甲乙酮 73.8 乙酸乙烯酯3二氯甲烷4

聚乙酸乙烯酯

1.4~3

溶剂的用量由[AB]/[M]的比值决定，根据公式可以看出01[]

第 17 页

C []

AB DP s

DP M =

+聚合度首先决定于溶剂的Cs ，但也决定于所用溶剂的量。如果要达到某一聚合度，

即可知道溶剂在反应体系中的用量。

2、单体

前面已述，增长的活性链容易向单体发生链转移，其如形成支链聚合物，一般

控制到聚合反应的转化率在50~60%时停止反应，这样就可以避免支化反应。

第 18 页

3、杂质

在聚合反应中，如果存在醛和巴豆醛，就很难聚合。因为它们的链转移常数非常大，聚合度一般小时10。醛可以作分子量调节剂，当需要的产物的聚合度不是太大时，可在能得到聚合度较大的溶剂中加入少量的乙醛，即可使聚合度适当降低。

此外，聚合温度的影响是温度升高，聚合度相应降低，温度降低，所得出的聚醋酸乙烯酯形成的聚乙烯醇的结晶度高，生产的维尼龙纤维耐热水性好，但反应热移出困难。氧对醋酸乙烯酯的聚合反应有双重作用。吸氧量多时起阻聚

第 19 页

作用；吸氧量少时起引发聚合作用。

六、结果处理

绘出时间——转化率曲线。

七、思考题

1、溶液聚合的特点是什么？为什么说醋酸乙烯酯溶液聚合的关键问题是链转移？

2、比较不同的溶剂对醋酸乙烯酯溶液聚合反应的影响？

注：本文引用于成都科技大学编的《高分子合成专业实验教材》（1983年6月）。

第 20 页

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VAC的聚合其实与其它液—液聚合一样，有一定的滴加速度和温度的允许范围，这里且不论两者对乳液粒子分布、聚合物分子量大小等影响，单从减少凝胶这块两者就有积极意义！

VAC聚合速率低，反应速度约为苯乙烯系的1/4-1/3，聚合热却不低，滴加稍快就容易处于过盈态，冷器回流过大，单体不能进入体系正常反应而形成凝胶，同时伴随着温度上升！反之亦然，总之滴速—温度—冷却呈对应关系，掌握其中的控制技巧是乳聚操作工的基本要求！

醋酸乙烯酯—丙烯酸酯乳胶漆可使涂膜具有适宜的硬度和柔韧性及其溶解性和附着力。苯醋酸乙烯酯—丙烯酸酯乳胶漆属于低成本乙丙内墙用无光乳胶漆，用于中当的居室装饰及用作一般工程漆。

扩展资料：

乙酸乙烯酯是一个单体，可以自身聚合成聚乙酸乙烯酯，也可以和其它的单体聚合生成共聚物，例如乙烯-醋酸乙烯共聚物。因其自由基的不稳定，试图控制聚合进程的尝试都有一些问题

RAFT（或更准确的说MADIX）聚合提供了一种更加简便的合成聚乙酸乙烯酯的方法，在该方法中，加入了磺酸盐作为链转移试剂。

乙酸乙烯酯可以发生大部分烯或酯能发生的反应。例如加入溴生成二溴化物，加入卤化氢生成1-卤代乙酸乙烯酯，这也是制备该物质的唯一方法，因为不存在对应的卤代醇。

参考资料来源：百度百科--醋酸乙烯酯

参考资料来源：百度百科--聚合反应

2.选用聚乙烯醇十分重要，如果聚乙烯醇水解度过高，则乳液体系不稳定，聚醋酸乙烯酯易 结块析出。水解度以 86%~88%为适当。

3.过硫酸钾溶液最好现配现用。 过硫酸钾水溶性不理想， 若改用过硫酸铵则可克服这一缺点。

乙酸乙烯酯是一个单体，可以自身聚合成聚乙酸乙烯酯，也可以和其它的单体聚合生成共聚物，例如乙烯-醋酸乙烯共聚物。因其自由基的不稳定，试图控制聚合进程的尝试都有一些问题。但是，RAFT（或更准确的说MADIX）聚合提供了一种更加简便的合成聚乙酸乙烯酯的方法，在该方法中，加入了磺酸盐作为链转移试剂。

1、由醋酸乙烯在醋酸存在下聚合而成，聚合度以250～600为宜，聚合完成后，树脂中残存的微量催化剂(通常为过氧化物)、单体和(或)溶剂经真空干燥、蒸汽汽提、洗涤或联合处理法除去。

2、在醋酸的存在下，以过氧化苯甲酰为引发剂，醋酸乙烯进行本体聚合；或以聚乙烯醇为分散剂，在溶剂中于70～90℃下进行溶液聚合2～6h(聚合度控制在250~600为宜)，即得产品。

3、随聚合方法不同可制得无色胶乳或无色透明珠状固体。由醋酸乙烯以自由基引发，剂引发，可用乳液、悬浮、本体和溶液聚合法生产。也可用作聚乙烯醇和聚乙烯醇缩醛的原料。