微型高分子化学实验

0.微型高分子实验操作规程.1

0.1高分子实验规则1

0.2高分子实验室意外灾害、伤害处理办法1

0.3实验程序2

1.微型化学实验创造工程研究4

1.1微型高分子化学实验简介4

1.2微型高分子化学实验的发展4

1.2.1微型化学实验崛起的历史背景4

1.2.2国外微型有机实验的发展5

1.2.3中国微型实验的现状7

1.3微型化学实验的仪器9

1.3.1国外的微型有机实验仪器9

1.3.2国产微型成套玻璃仪器10

1.4微型实验与思维创新教育14

参考文献15

2.微型高分子化学实验基本操作和技术17

2.1无氧和无湿气下的操作17

2.1.1液体的干燥17

2.1.2固体的干燥18

2.1.3气体的净化与干燥19

.2.1.4有毒气体的吸收19

2.2仪器的洗涤物质的量取与加热20

2.2.1玻璃仪器的洗涤、清洁与干燥20

2.2.2物质的称量与量取21

2.2.3加热反应21

2.2.4冷却23

2.3原料纯化与产物精制24

2.3.1蒸馏24

2.3.2过滤28

2.3.3萃取30

2.3.4重结晶、重沉淀33

2.3.5升华35

2.4搅拌与密封36

2.5物理常数测定38

2.5.1熔点的测定38

2.5.2沸点的测定41

2.5.3物质密度测定42

2.5.4折射率的测定42

2.5.5旋光度的测定43

2.6色谱法43

2.6.1柱色谱44

2.6.2纸色谱45

2.6.3薄层色谱45

2.6.4气相色谱47

2.6.5高效液相色谱48

2.6.6毛细管电泳50

2.7微型高分子化学制备仪51

3.连锁聚合反应合成高分子化合物聚合实验52

3.1自由基均聚合52

3.1.1用过氧化物引发的聚合反应56

实验3-01苯乙烯的本体热聚合(温度的影响)57

实验3-02过氧化苯甲酰引发苯乙烯聚合(引发剂浓度的影响)58

实验3-03过硫酸钾引发苯乙烯乳液聚合58

实验3-04丙烯酰基苯并三氮唑(abt)光自引发聚合58

实验3-05过氧化苯甲酰引发甲基丙烯酸甲酯本体聚合59

实验3-06过氧化苯甲酰引发乙酸乙烯酯本体聚合59

实验3-07过硫酸铵引发乙酸乙烯酯水相分散聚合60

实验3-08过硫酸铵引发丙烯腈溶液聚合61

实验3-09乙酸乙烯酯的珠状聚合61

实验3-10过硫酸钾引发甲基丙烯酸水溶液聚合62

3.1.2用偶氮化合物作引发剂的聚合62

实验3-11偶氮二异丁腈引发苯乙烯本体聚合(引发剂浓度的影响)62

实验3-12aibn引发苯乙烯本体聚合的膨胀计法动力学分析实验63

实验3-13偶氮二异丁腈引发苯乙烯溶液聚合转化率-时间曲线64

实验3-14aibn引发的苯乙烯溶液聚合(单体浓度的影响)64

实验3-15aibn引发甲基丙烯酸甲酯本体聚合65

实验3-16aibn引发mma本体聚合65

3.1.3用氧化还原体系作为引发剂的聚合66

实验3-17氧化还原体系引发丙烯酰胺水溶液聚合67

实验3-18聚丙烯酰胺的凝胶渗透色谱分级67

实验3-19氧化还原体系引发丙烯腈水相沉淀聚合68

实验3-20氧化还原体系引发异戊二烯乳液聚合69

实验3-21氧化还原体系引发有机溶剂中苯乙烯聚合70

实验3-22氧化还原体系引发甲醇中氯乙烯沉淀聚合70

3.2离子型均聚反应71

3.2.1通过cc键的离子型聚合71

3.2.1.1用lewis酸作引发剂的聚合74

实验3-23气体bf3引发异丁烯低温聚合75

实验3-24三氟化硼乙醚络合物引发乙烯基异丁基醚低温聚合75

实验3-25n-乙烯基咔唑溶液聚合76

实验3-26α-甲基苯乙烯在溶液中的阳离子聚合76

3.2.1.2用有机金属化合物作为引发剂的聚合76

实验3-27在溶液中用正丁基锂制备全同和间同聚甲基丙烯酸甲酯77

实验3-28正丁基锂引发异戊二烯本体定向聚合(顺1，4-聚异戊二烯的制备)78

实验3-29正丁基锂引发异戊二烯溶液聚合(3，4-聚异戊二烯的制备)78

实验3-30红外光谱法研究聚双烯烃结构79

3.2.1.3用ziegler-natta引发剂的聚合79

实验3-31ziegler-natta引发剂引发乙烯聚合80

实验3-32用ziegler-natta催化剂催化丙烯定向聚合81

实验3-33ziegler-natta催化剂催化苯乙烯定向聚合82

实验3-34ziegler-natta催化剂催化丁二烯定向聚合(顺1，4-聚丁二烯)82

3.2.2通过co键的离子聚合84

实验3-35甲醛在溶液中的阴离子沉淀聚合84

实验3-36三氯乙醛在溶液中的阴离子沉淀聚合85

3.2.3通过nc键的离子聚合85

实验3-37氰化钠引发异氰酸正丁酯溶液聚合86

3.2.4开环聚合86

3.2.4.1环醚的开环聚合86

实验3-38bf3乙醚络合物和引发四氢呋喃聚合87

3.2.4.2环缩醛的开环聚合88

实验3-39bf3乙醚络合物和引发三聚甲醛聚合88

3.2.4.3环内酯的开环聚合89

实验3-40有机铝化合物引发的β-丙内酯本体聚合89

3.2.4.4内酰胺的开环聚合90

实验3-41本体法制备聚ε-己内酰胺90

3.3共聚合反应实验91

3.3.1无规共聚91

实验3-42苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚95

实验3-43苯乙烯和对-氯苯乙烯的自由基共聚(竞聚率的测定)96

实验3-44苯乙烯和对-氯苯乙烯的阳离子共聚(竞聚率的测定)97

实验3-45苯乙烯和丙烯腈的自由基共聚竞聚率的测定97

实验3-46苯乙烯和丙烯腈的恒分共聚98

实验3-47丁二烯和丙烯腈的自由基乳液共聚98

实验3-48氯乙烯和乙酸乙烯酯的自由基共聚(内增塑)99

实验3-49苯乙烯和二乙烯基苯的自由基水溶液悬浮共聚100

实验3-50三聚甲醛和1，3-二氧戊环的阳离子开环共聚100

实验3-51苯乙烯和顺丁烯二酸酐的自由基交替共聚合101

实验3-52环己烯和二氧化硫的自由基交替共聚合101

3.3.2嵌段和接枝共聚102

实验3-53阴离子聚合用甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯制备嵌段共聚物103

实验3-54阴离子聚合从4-乙烯基吡啶和苯乙烯制备嵌段共聚物103

实验3-55在聚乙烯上接枝的苯乙烯104

实验3-56苯并呋喃-马来酸酐的交替共聚合105

实验3-57苯乙烯在离子液体中的自由基聚合反应研究106

参考文献108

4.逐步聚合制备高分子化合物109

4.1缩聚反应109

4.1.1聚酯..112

4.1.1.1由羟基酸制备聚酯112

4.1.1.2由二元醇和二元酸制备聚酯113

实验4-01熔融缩聚制备低分子量支化聚酯113

实验4-02溶液中缩聚制备高相对分子质量线形聚酯114

4.1.1.3由二元醇和二元羧酸衍生物制备聚酯115

实验4-03乙二醇和对苯二甲酸二甲酯熔融缩合制备聚酯115

实验4-04双酚a和光气溶液中缩聚制备聚碳酸酯116

4.1.1.4不饱和聚酯的制备和交联(固化)117

实验4-05不饱和聚酯的制备及其用苯乙烯进行交联(固化)118

4.1.1.5醇酸树脂的制备和交联(固化)118

实验4-06丙三醇和邻苯二甲酸酐醇酸树脂的制备及交联119

实验4-07快干/醇酸树脂的制备119

4.1.2聚酰胺120

4.1.2.1由ω-氨基酸制备聚酰胺120

实验4-08ε-氨基己酸的熔融缩聚121

4.1.2.2由二元胺和二元酸制备聚酰胺121

实验4-09由己二酸己二胺铵盐熔融缩聚制备尼龙-66122

4.1.2.3由二胺和二元酸衍生物制备聚酰胺122

实验4-10由己二胺和癸二酰氯制备尼龙-610122

4.1.3由缩聚反应制备聚氨基甲酸酯123

实验4-11由乙二醇双氯甲酸酯和己二胺界面缩聚制备线形聚氨基甲酸酯123

4.1.4酚醛树脂124

4.1.4.1酸催化的酚醛缩合反应125

实验4-12酸催化苯酚-甲醛缩合125

4.1.4.2碱催化酚-甲醛缩合(可溶性酚醛树脂)125

实验4-13碱性介质中的苯酚-甲醛缩合反应126

4.1.5尿素-甲醛及三聚氰胺-甲醛缩树脂127

4.1.5.1尿素-甲醛树脂127

实验4-14尿素-甲醛缩合127

4.1.5.2三聚氰胺-甲醛树脂128

实验4-15三聚氰胺-甲醛的缩合129

4.1.6聚硫化亚烷129

实验4-16由1，2-二氯乙烷和四硫化钠制备聚硫化亚烷130

4.1.7聚硅氧烷131

实验4-17环状低聚硅氧烷开环聚合为线形高分子量的具末端的聚硅氧烷；聚合物的固化132

实验4-18由硅橡胶平衡反应产生具有三甲基硅末端基的硅油133

4.2氢转移聚合133

4.2.1聚氨基甲酸酯134

4.2.1.1线形聚氨基甲酸酯的制备134

实验4-19由1，4-丁二醇和1，6-己二异氰酸酯熔融法制备线形聚氨基甲酸酯135

实验4-20由1，4-丁二醇和1，6-己二异氰酸酯溶液法制备线形聚氨基甲酸酯(沉淀氢转移聚合)135

4.2.1.2支化和交联聚氨基甲酸酯的制备136

实验4-21软质聚氨基甲酸酯泡沫塑料制备137

实验4-22硬质聚氨基甲酸酯泡沫塑料的制备138

4.2.2环氧树脂138

实验4-23由双酚a和环氧氯丙烷一步法制备环氧树脂140

实验4-24由丙三醇和环氧氯丙烷两步法制备环氧树脂141

参考文献142

5.聚合物的化学反应144

5.1高分子化合物的化学转化144

实验5-01聚乙酸乙烯酯的酯交换制备聚乙烯醇；聚乙烯醇的再乙酰化145

实验5-02聚乙烯醇缩丁醛、缩甲醛的制备146

实验5-03苯乙烯和顺丁烯二酸酐共聚物的皂化实验146

实验5-04聚甲基丙烯酸的重氮甲烷酯化146

实验5-05聚对-乙烯基苯乙酮的制备147

实验5-06纤维素的乙酰化147

实验5-07三甲基纤维素的制备148

实验5-08羟甲基纤维素的盐的制备149

实验5-09用乙酸酐的聚氧化亚甲基中半缩醛端基的乙酰化149

实验5-10丁二烯-苯乙烯共聚物的硫化反应150

5.2离子交换树脂150

实验5-11交联聚苯乙烯的碘化制备阳离子交换树脂151

实验5-12酚醛缩聚物磺化制备阳离子交换树脂152

实验5-13交联聚苯乙烯的氯甲基化和胺化制备阴离子交换树脂152

5.3高分子化合物的降解153

实验5-14聚α-甲基苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的热解聚154

实验5-15聚氧化亚甲基的热解聚155

实验5-16聚对-乙烯基苯乙酮的热解聚155

实验5-17聚氯乙烯热脱氯化氢156

实验5-18聚乙烯醇的过碘酸氧化降解156

实验5-19脂肪族聚酯的水解降解157

实验5-20纤维素的水解降解和纸色谱法分离水解产物157

参考文献158

6.单体、助剂的微型化学制备160

实验6-01烯烃的制备(微型)160

实验6-02乙炔的制备和炔烃的性质(微型)162

实验6-03顺丁烯二酸及反丁烯二酸的制备(微型)163

实验6-04己内酰胺的制备(微型)164

实验6-05乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备 (1)165

实验6-06乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备(2)167

实验6-07丙烯酰基1，2，3苯并三氮唑(abt)的合成(dcc缩合法)167

实验6-08含酰胺基单体乳化剂的合成(微型)168

实验6-09乙酰苯胺的制备170

实验6-10环己烯的制备170

实验6-11己二酸的制备171

实验6-12对乙酰氨基苯磺酰氯的制备172

实验6-13肉桂酸的制备173

7.单体、引发剂及聚合物的精制与纯化174

7.1单体的精制与储存174

7.2引发剂、阻聚剂提纯176

7.3聚合物的纯化178

8.聚合反应追踪和聚合物的分析鉴定180

8.1聚合反应的追踪180

8.2高聚物的分析、鉴定方法181

8.2.1 聚合物样品的制备181

8.2.2聚合物的化学分析方法181

8.2.2.1双键的测定181

8.2.2.2羧基的测定182

8.2.2.3羟值的测定183

8.2.2.4环氧值的测定184

8.2.2.5醇解度的测定184

8.2.2.6缩醛度的测定185

8.2.2.7氯含量的测定186

8.2.2.8游离异氰酸酯基的测定186

8.2.2.9苯酚的分析方法187

8.2.3聚合物的鉴定188

参考文献189

chapter 1research of micro-chemical experiment creation engineering191

1.1brief introduction of micro-polymer chemistry experiment191

1.2micro-polymer chemistry experiment development191

1.2.1the historical background of micro-chemical experiment 191

1.2.2foreign development of micro-organic experiment192

1.2.3the status of micro-experiment in china193

1.3equipment of micro-chemical experiment196

1.3.1foreign micro-organic experimental apparatus196

1.3.2domestic micro-glass instrument197

1.4micro-experiment with chemical innovation education 199

1.4.1need for educational innovation 199

1.4.2the significance of the creation of micro-chemical experiment on

innovative education 199

references202

chapter 2basic operation and equipment of micro-polymer chemistry experiment203

2.1the absorption installations of gas203

2.2distillation unit203

2.3reflux condensation installation205

2.4extraction device206

2.5heating reactor device208

2.6device of measuring the melting point208

chapter 3experiment of synthesizing macromolecule by chain polymerization210

experiment 3-01polymerization of styrene initiated by benzoyl peroxide212

experiment 3-02bulk polymerization of methyl methacrylate by initiated benzoyl peroxide213

experiment 3-03solution polymerization of acrylonitrile initiated by ammonium persulfate 213

experiment 3-04bulk polymerization of styrene initiated by azobisisobutyronitrile214

experiment 3-05bulk polymerization of methyl methacrylate initiated by azobisisobutyronitrile (aibn)215

experiment 3-06the aqueous solution polymerization of acrylamide is initiated by redox initiator system215

experiment 3-07solution polymerization of n-vinyl carbazole216

experiment 3-08ziegler-natta catalysts for propylene stereospecific polymerization216

experiment 3-09ziegler-natta catalysts for styrene stereospecific polymerization217

experiment 3-10solution polymerization of butyl isocyanate initiating by sodium cyanide218

experiment 3-11polymerization reaction of tetrahydrofuran initiating by bf3-ether complexes219

experiment 3-12polymerization reaction of trioxymethylene initiating by bf3-ether complexes220

experiment 3-13grafting polymerization of polyethylene-g-styrene221

experiment 3-14the determination of reactivity ratio of the free-radical copolymerization reaction of styrene and acrylonitrile221

experiment 3-15copolymerization of styrene and methyl methacrylate222

chapter 4experiment of synthesizing macromolecule by step polymerization225

experiment 4-01preparation of low molecular weight branched ployester by molten polycondensation225

experiment 4-02preparation of high molecular weight linear polyester in solution226

experiment 4-03molten condensation preparation of polyester by hexanediol and dimethyl terephthalate227

experiment 4-04preparation of polyester by glycerol and phthalic anhydride alkyd and crosslinking228

experiment 4-05condensation of phenol-formaldehyde by acid catalyst228

experiment 4-06method of using glycerol and epichlorohydrin to preparate epoxy resin with two steps229

chapter 5chemical reaction of polymer231

5.1chemical conversion of high-molecular compounds231

experiment 5-01ester exchange of poly(vinyl acetate)to prepare poly (vinyl alcohol);re-acetylation of poly(vinyl alcohol)231

experiment 5-02preparation of poly(vinyl alcohol)butyral and formal232

experiment 5-03preparation of carboxy methyl cellulose sodium233

experiment 5-04iodation of cross-linked polystyrene to prepare cation exchange resin233

experiment 5-05chloromethylation and amination of cross-linked polystyrene to prepare anion exchange resin234

5.2polymer degradation234

experiment 5-06the thermal degradation of polyethylene oxide methylene235

experiment 5-07pvc thermal desorption hcl235

experiment 5-08hydrolytic degradation of aliphatic polyester236

chapter 6monomer,additive micro-chemical preparation237

experiment 6-01preparation of alkene237

experiment 6-02preparation of acetylene and the nature of alkynes238

experiment 6-03preparation of maleic acid and fumaric acid240

experiment 6-04preparation of acetylsalicylic acid241

experiment 6-05experimental preparation of cinnamic acid241

chapter 7refining and purification of monomer,triggering agents and polymer243

7.1monomer refining and storage243

7.2initiator,inhibitor purification246

7.3purification of polymers248

chapter 8polymerization tracking and analysis of polymers251

附录常用数据表...253