1、 1 实验一 无水无氧实验操作技术一、实验目的：学会一般的无水无氧操作二、实验步聚：1、仪器清单：双排管一只 乳胶管数条 真空泵一台玻璃支口瓶 2 只 三通一个 玻璃堵头 2 只止血钳两把 酒精喷灯一只 氮气源2、玻璃双排管的使用： a、双排管一端与氮气入口相连，另一端链接真空泵。b、双排管支口链接乳胶管，乳胶管长度以刚刚伸出通风柜为宜。乳胶管末端在不使用时用玻璃堵头封闭。c、将乳胶管与支口瓶通过玻璃两通连接，进行抽换气操作。充气是手指用力捏住乳胶管，使氮气缓慢进入支口瓶，防止倒吸；抽气时手指捏住乳胶管，防止粉末状药品被抽到双排管中污染双排管。3、实验步骤： a、连接支口瓶与双排管。b、反复练
2、习充氮气，抽真空操作。注意防止倒吸。c、抽真空状态下烤瓶子（三次） 。d、学习加入固体药品。e、学习加入液态药品。f、学习使用三通。g、练习将烤好的瓶子移入手套箱。 2 4、实验注意事项1、注意任何一个操作环节，避免空气、水分进入支口瓶中。2、注意烤瓶子时必须为抽气状态。3、注意加料（固、液）过程必须充气状态。4、注意移入手套箱时支口瓶必须为负压状态。5、放入手套箱过渡舱中的热瓶子必须完全冷却才可移入箱中（抽真空 15 分钟）。四、思考题1、烤瓶子时必须为抽气状态，为什么？2、加料（固、液）过程必须充气状态，为什么？3、移入手套箱时支口瓶必须为负压状态，为什么？4、放入手套箱过渡舱中的热瓶子必
3、须完全冷却才可移入箱中（抽真空 15 分钟），为什么？ 3 实验二 配位聚合方法合成功能聚烯烃（一）一、实验目的：采用配位聚合方法，钒(III)配合物催化乙烯与烯丁醇共聚合，得到末端带有羟基的功能聚乙烯。二、实验原理：前过渡金属催化的配位聚合反应。金属中心为三价钒，配体为-二酮亚胺。助催化剂和保护剂为氯化二乙基铝、再活化剂为三氯乙酸乙酯。三、实验步聚：1、仪器清单：聚合反应瓶（需烤瓶子） 干燥乙烯气体干燥烯丁醇单体 钒(III)催化剂三氯乙酸乙酯再活化剂（X mol/L） 氯化二乙基铝助催化剂(Y mol/L)无水甲苯若干（支口瓶需要烤） 装催化剂溶液的小安瓶一个2、实验步骤：a、烤瓶子，取无
4、水甲苯备用。b、装好实验装置，烤干，氮气状态下加入一定量甲苯。c、称取催化剂配成一定浓度的溶液。d、控制反应温度。反应装置停止通入氮气，改通入乙烯。e、注入共单体，缓慢加入保护剂和助催化剂。f、加入再活化剂。g、加入催化剂引发反应。h、加入盐酸乙醇溶液终止反应（缓慢） 4 i、将反应溶液倒入盐酸乙醇溶液中沉淀出聚合物、洗涤、过滤、干燥、称重。4、注意事项：1、氯化二乙基铝与空气中水分剧烈反应，冒烟并放出大量热。注意带双层手套操作（外层厚胶皮手套防烧伤，里层厚线手套隔热） 。2、提前计算各组分浓度及用量。无水甲苯 乙烯 共单体保护剂 助催化剂 再活化剂催化剂四、思考题1、如何证明所得聚合物的结构
5、？2、聚合瓶中一共加入了哪些药瓶，加入顺序是否有要求？ 5 实验三 配位聚合方法合成聚烯烃（二）一、实验目的：采用配位聚合方法，钒(III)配合物催化乙烯与十一烯醇共聚合，得到支链带有羟基的功能聚乙烯。二、实验原理：前过渡金属催化的配位聚合反应。金属中心为三价钒，配体为-二酮亚胺。助催化剂和保护剂为氯化二乙基铝、再活化剂为三氯乙酸乙酯。三、实验步聚：1、仪器清单：聚合反应瓶（需烤瓶子） 干燥乙烯气体干燥十一烯醇单体 钒(III)催化剂三氯乙酸乙酯再活化剂（X mol/L） 氯化二乙基铝助催化剂(Y mol/L)无水甲苯若干（支口瓶需要烤） 装催化剂溶液的小安瓶一个2、实验步骤：a、烤瓶子，取无
6、水甲苯备用。b、装好实验装置，烤干，氮气状态下加入一定量甲苯。c、称取催化剂配成一定浓度的溶液。d、控制反应温度。反应装置停止通入氮气，改通入乙烯。e、注入共单体，缓慢加入保护剂和助催化剂。f、加入再活化剂。g、加入催化剂引发反应。 6 h、加入盐酸乙醇溶液终止反应（缓慢）i、将反应溶液倒入盐酸乙醇溶液中沉淀出聚合物、洗涤、过滤、干燥、称重。4、注意事项：1、氯化二乙基铝与空气中水分剧烈反应，冒烟并放出大量热。注意带双层手套操作（外层厚胶皮手套防烧伤，里层厚线手套隔热） 。2、各组分浓度及用量用量。无水甲苯 乙烯共单体 保护剂助催化剂 再活化剂催化剂四、思考题如何证明所得聚合物的结构？聚合瓶中
7、一共加入了哪些药品，加入顺序是否有要求？ 7 实验四 开环聚合方法制备嵌段聚合物（第一阶段）一、实验目的：开环聚合方法制备聚乙烯/聚己内酯两嵌段聚合物。二、实验原理：以末端带有功能羟基的聚乙烯作为大分子引发剂，己内酯开环聚合的方法，制备一系列两嵌段聚合物。通过改变反应条件（温度、时间、加料方式、己内酯加入量等） ，控制聚己内酯嵌段的长度。三、实验步聚：1、仪器清单：末端为羟基的聚乙烯（实验二自制） 支口反应瓶 250 ml油浴锅 注射器无水甲苯 氯化二乙基铝磨砂漏洞几个2、实验步骤：a、取一定量羟基末端聚合物溶解于无水甲苯中，250ml。b、缓慢加入过量氯化二乙基铝，加热反应 2 小时。c、手
8、套箱中倒入正己烷沉淀、磨砂漏斗过滤、正己烷洗涤、抽干备用。3、注意事项：1、注意无水无氧操作。四、思考题 8 1、为何要用大量无水正己烷洗涤聚合物？实验五 开环聚合方法制备嵌段聚合物（第二阶段）一、实验目的：开环聚合方法制备聚乙烯/聚己内酯两嵌段聚合物。二、实验原理：以末端带有功能羟基的聚乙烯作为大分子引发剂，己内酯开环聚合的方法，制备一系列两嵌段聚合物。通过改变反应条件（温度、时间、加料方式、己内酯加入量等） ，控制聚己内酯嵌段的长度。三、实验步聚：1、仪器清单：末端为烷基铝反应后的功能聚乙烯（实验三自制）油浴锅 注射器 无水甲苯 支口反应瓶多个（分成多组实验）2、实验步骤：a、烤瓶子（支口
9、瓶）b、称取等量的聚合物，分别溶解于一定量的无水甲苯中。 （1 号，2 号）b、1 号反应室温下一次性加入聚己内酯单体，然后升至所需温度聚合反应。c、2 号反应先升温至反应温度，然后滴加聚己内酯单体。d、反应时间后倒入甲醇中沉淀出聚合物，过滤，洗涤、干燥、称重、测试。3、注意事项：1、注意无水无氧操作。四、思考题1、两种加料方式可能会有何结果？ 9 2、如何确定两嵌段各自所占质量分数？3、如何确定每个聚乙烯末端接入己内酯个数？4、聚合物分子量如何确定？实验六 粘度法测定油溶性高聚物相对分子质量一、实验目的：聚合物的分子量是重要的参数，本实验目的是学习测试在高温下油溶性聚合物的粘均分子量。三、实
10、验步聚：1、仪器清单：恒温水浴（玻璃缸、加热器、控温仪、搅拌器） 1 套乌氏粘度计 1 台 秒表 1 只 烧杯 1 只电吹风 1 只 洗耳球 1 只 移液管（5、10ml） 各 1 支 弹簧夹 1 只 乳胶管 2 段 待测聚合物 共用2、实验步骤：a、准确配制浓度为 C 的聚合物的十氢化萘稀溶液（一般为 ? mol/L） ；b、用移液管准确吸取 10ml 已知浓度为 c 的聚合物溶液，注入干燥清洁的粘度计内（从 A 管加入） 。b、将粘度计浸入 120的恒温油浴中，用夹子固定并调节粘度计的垂直度和高度（G 球以下部位在油浴的液面下） ，恒温 10 分钟。c、在 C 管与 B 管上端均套上橡皮管
11、，并用弹簧夹夹住 C 管上的橡皮管。d、用洗耳球从 B 管上端吸气，使 F 球中的溶液经 D 球、毛细管、E 球至 G 球中 10 部。e、停止吸气，松开 C 管上弹簧夹，让 B 管中的液体自由落下。f、当液体流经 a 处时，立即按下秒表开始记时，至 b 处时停止记时，记录液体流经 a、b 之间所需的时间，重复三次，取平均值。g、用干净移液管准确吸取 5ml 纯溶剂注入到 F 球（稀释聚合物溶液）中，用洗耳球将溶液反复小心抽吸数次,使混合均匀，重复步骤 bf，测定浓度变成2c/3（即原液添加 5ml 溶剂）时的数据。h、重复步骤 7，分别测定浓度为 c /2（原液添加 10ml 溶剂） 、2
12、C/5（原液添加 15ml 溶剂） 、 c /3（原液添加 20ml 溶剂）时的数据。i、洗净粘度计，在 F 球中注入蒸馏水，重复步骤 bf，测定 t0。3、注意事项：1、仪器必须洗涤清洁，每次稀释后都要将稀释液抽洗粘度计的 E 球，使粘度计内各处溶液的浓度相等。2、所有溶液的移取必须在测试温度相同条件下进行，包括各步骤中溶液的增加必须是测试温度下的溶液体积。4、数据处理：1、根据实验对不同浓度的溶液测得的相应流出时间计算 sp 、 r 、 sp /c和 ln r /c 。2、用 sp /c 和 ln r /c 对 c 作图，得两条直线，外推至 c0 处，求出特性粘度 。3、将 值代入式 ，计
13、算平均分子量 。 M M聚合物溶液在 120时，, K cm 3g-1相对粘度 r t /t 。 11 增比粘度 sp r 1四、思考题1、测定的粘均分子量与重均、数均分子量有何关系？2、你认为什么因素会导致所测直线发生弯曲？实验七 ATPR 方法制备嵌段聚合物（一）一、实验目的：原子转移自由基聚合方法制备聚乙烯/聚甲基丙烯酸酯两嵌段聚合物。二、实验原理：以末端带有功能羟基的聚乙烯作为原料，通过两步反应制备聚乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯两嵌段聚合物。此实验为第一步，大分子引发剂的合成。三、实验步聚：1、仪器清单：羟基末端的功能聚乙烯（自制） 油浴锅 注射器 支口反应瓶多个 无水甲苯 酰溴烧杯 无水甲
14、醇 双排管体系2、实验步骤：a、烤瓶子（支口瓶）b、称取聚合物溶解于一定量的无水甲苯中。b、加入过量酰溴，回流反应。c、反应时间后倒入甲醇中沉淀出聚合物，过滤，洗涤、干燥、测试。3、注意事项：1、注意无水无氧操作。四、思考题 12 1、溴化合物特性如何，发生了什么反应？2、如何将过量的溴化物除掉？3、如何证明成功反应得到预期聚合物？实验八 ATPR 方法制备嵌段聚合物（二）一、实验目的：原子转移自由基聚合方法制备聚乙烯/聚甲基丙烯酸酯两嵌段聚合物。二、实验原理：以末端带有功能羟基的聚乙烯作为原料，通过两步反应制备聚乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯两嵌段聚合物。此实验为第二步，ATPR 法合成嵌段聚合物。
15、三、实验步聚：1、仪器清单：自制溴末端聚合物 油浴锅 注射器 支口反应瓶多个 无水甲苯 氯化亚铜乙二胺 双排管体系2、实验步骤：a、烤瓶子（250mL 支口瓶）b、加入二甲苯 100ml 作为溶剂，经抽空、氮气置换后加入 1gCuCL、2ml 乙二胺，和实验七中制得的大分子引发剂，氮气保护下加入 5ml 丙烯酸甲酯单体，用磁力搅拌器搅拌并逐渐升温至 100，反应 24 小时后，置于冰水浴中，将沉淀用无水乙醇反复洗涤，洗涤后将产物置于真空干燥箱中烘干至恒重，称量计算单体转化率。3、注意事项： 13 1、注意无水无氧操作。四、思考题1、ATRP 反应与普通自由基聚合相比有何特点？2、能够进行 ATRP 聚合的单体有哪些？3、哪些手段能够证明成功反应得到预期聚合物？
