1、有机玻璃板的制备（一）单体，溶剂和引发剂的精制【摘要】本实验采用碱液洗涤、减压蒸馏的方法除去单体（MMA）和溶剂（St）中的阻聚剂等杂质，通过重结晶的方法对引发剂（BPO）进行分离纯化。【关键词】甲基丙烯酸甲酯 苯乙烯 过氧化苯甲酰 加压蒸馏 重结晶【引言】单体中含有多种杂质，如生产过程中引入的副产物（苯乙烯中的乙苯和二乙烯苯）和销售时加入的阻聚剂（对苯二酚和对叔丁基苯酚） ，单体运输过程中与氧接触形成的氧化物或还原物（二乙烯单体中的过氧化物，苯乙烯中的苯乙醛）以及少量聚合物。所以试剂的纯化对聚合反应而言是至关重要的，极少量的杂质往往会影响反应的进程，离子聚合反应对杂质尤为敏感，而阴离子聚合反
2、应还要求绝对无水。固体单体常用的纯化方法是结晶和升华，液体单体可采用减压蒸馏、在惰性气氛下分馏的方法进行纯化，也可以制备色谱分离纯化单体。单体杂质可采用下列措施除去：（1）酸性杂质（包括阻聚剂酚类）用稀碱溶液洗涤除去，碱性杂质（包括阻聚剂苯胺）可用稀酸溶液洗涤除去。 （2）单体中的水分可用干燥剂除去，如无水氯化钙，无水硫酸钠，氢化钙或钠。 （3）单体通过活性氧化铝、分子筛或硅胶柱，其中含羟基和羰基的杂质可除去。（4）用减压蒸馏法除去单体中的难挥发杂质【实验内容】1、实验试剂和仪器实验试剂：甲基丙烯酸甲酯（MMA） ，苯乙烯（St ） ，氢氧化钠，蒸馏水，过氧化苯甲酰（BPO ） ，甲醇，氯仿，
3、无水硫酸钠实验仪器：100ml 量筒，250mL 分液漏斗，100ml 烧杯，玻璃棒，250mL 锥形瓶两个（干燥干净） ，蒸馏装置（圆底烧瓶三个，直流冷凝管，克式蒸馏头，三叉燕尾管，温度计，毛细管） ，表面皿，布氏漏斗，抽滤瓶2、实验步骤1.取 10g 氢氧化钠固体溶于 200mL 水中（共用） ，配成 5%的碱液。2.St 的纯化：用量筒量取 60mLSt 于分液漏斗中，用 15mL20ml 碱液洗涤 23 次，废液从下口放出，再用水洗涤 23 次，用 PH 试纸检验溶液呈中性。将液体从上口倒入一干净干燥的锥形瓶，加适量无水硫酸钠除水。静置干燥一段时间后，将液体倒入圆底烧瓶，减压蒸馏。装置
4、图如下。3.MMA 的纯化：用量筒量取 100mLMMA 于分液漏斗中，用 15mL20ml 碱液洗涤23 次，废液从下口放出，再用水洗涤 23 次，用 PH 试纸检验溶液呈中性。将液体从上口倒入一干净干燥的锥形瓶，加适量无水硫酸钠除水。静置干燥一段时间后，将液体倒入圆底烧瓶，减压蒸馏。4.BPO 的纯化：称取约 5g 的 BPO 样品，加入 25mL 氯仿溶解后，在家 6070mL 甲醇静置沉淀，抽滤，将纯化过的样品放入表面皿中。【实验结果与讨论】1.St 的纯化：用碱液洗涤时上层为黄色，下层为红色，并且下层颜色随洗涤次数的增多而变淡。减压蒸馏温度为 40，蒸出的液体呈无色透明。5 人份共
5、300mL 蒸出 260mL，产率为86.7%。2.MMA 的纯化：用碱液洗涤分层时中间有乳化层出现，上层为无色，下层为棕色，并且下层颜色随洗涤次数的增多而变淡。 （工业生产的 MMA 中加入了对苯二酚作为阻聚剂，对苯二酚易氧化成苯醌，而苯醌结合了自由基后会由紫色变为黄色。 ）用水洗涤后变成混浊的白色，加硫酸钠干燥后又变澄清。 （MMA 在水中溶解度不好会形成乳浊液。 ）减压蒸馏温度为 24（第二次为 46） ，蒸出的液体呈无色透明。5 人份共 500mL 蒸出 373mL，产率为 74.6%。3.BPO 的纯化：5gBPO 在 25mL 氯仿中溶解性不是很好，加入甲醇后先溶解后有大量白色针状
6、晶体析出。5 人份共 25g 得（39.7866-27.7488 ）=12.0378g ，产率为 48.2%。 （BPO 在甲醇中溶解度不高，在氯仿中溶解度较高，而氯仿与甲醇互溶，所以在 BPO 的氯仿溶液中加入甲醇将会使 BPO 析出。 ）【思考题】1.商品中的烯类单体为什么要加入阻聚剂？A:在生产、贮存和运输的过程中，烯类单体极易在光、热和撞击的情况下生成一些自由基，加入的阻聚剂可以捕获这也自由基，防止或减缓单体的聚合反应。2.如何检测单体的纯度？A:化学分析法、物理常数法、光谱分析法和色谱分析法。3.为什么需要在较低温度下进行引发剂的精制？A:引发剂高温易分解变质，降低引发效率。并且其大量生成的自由基与可能与溶剂剧烈反应放热，易造成危险。4.对于自由基聚合，引发剂的选用应遵循哪些原则？A:（1）引发剂活性与聚合反应温度相符（2）引发剂与反应体系相溶（3）引发剂的半衰期合适【参考资料】何卫东 高分子化学实验 中国科学技术大学出版社 2003 年 1 月第一次印刷潘才元 高分子化学 中国科学技术大学出版社 2012 年 7 月第五次印刷百度百科
