聚乙酸乙烯酯的合成、化学改性、结构表征及性能测试资料

实验名称：聚乙酸乙烯酯的合成、化学改性、结构表征及性能测试专业：化学学号：XXXXXXXXXXX姓名：XXX指导老师：xxxxxx目录1. 聚乙酸乙烯酯的合成及改性 41.1 偶氮二异丁腈的精制 41.2 过硫酸铵的精制 51.3 乙酸乙烯酯的精制 61.4 乙酸乙烯酯的溶液聚合 8数据处理 121.5 乙酸乙烯酯的乳液聚合 12数据处理 161.6 聚乙酸乙烯酯的醇解 16数据处理 192. 聚乙酸乙烯酯的结构表征及性能测试 201.7 乌氏粘度计测定聚合物的黏均相对分子量 20数据处理 231.8 核磁共振法表征聚合物的结构 24数据处理 261.9 XRD法表征PVA的结构 28数据处理 291.10 凝胶色谱法测定聚合物的分子量和分子量分布 30数据处理 321.11 PVA结晶度的测定 33数据处理 341.12 PVA应力应变及蠕变曲线的测定 35数据处理： 361.13 木块黏结实验 38数据处理 383. 参考文献 40背景介绍聚乙酸乙烯酯（PVAc）乳液主要用于制备日常生活中常用的白乳胶，而PVAc的醇解物聚乙烯醇（PVA）则广泛用作包装薄膜材料，同时也是重要的膜分离材料。此外，对PVA进行缩醛改性是制备维尼纶纤维的主要方法。PVAc的制备及其下游产物PVA和PVA缩甲醛（PVF）的开发具有很好的实际应用前景。理解影响PVAc及其下游产物性能的各种因素对于相关产品的开发以及相应聚合物制备及改性机理的认识具有重要意义。本实验以聚乙酸乙烯酯的合成与醇解，以及醇解物的缩醛改性为主线，利用不同的聚合方法（溶液聚合与乳液聚合）制备聚乙酸乙烯酯，加深理解聚合方法对聚合物分子量及其分布的影响。对聚合、醇解以及缩醛反应的相关产物进行结构表征及性能测试，重点理解产物性能和结构之间的内在关系。实验总体流程图：聚乙酸乙烯酯的合成及改性实验过程中，参与反应的有引发剂，反应物，溶液等，若反应物或引发剂纯度不够高，则会对聚合过程产生较大的影响，如引发剂不纯可能影响聚合速率和聚合物的相对分子质量，单体不纯时，可能含有阻聚剂，使聚合难以进行，甚至无法得到聚合产物，因此在实验开始前要对引发剂及单体进行精制。本实验中，分别采用溶液聚合与乳液聚合方法来合成聚乙酸乙烯酯。由于反应场所不同，两种方法所采用引发剂也不同：溶液聚合中，以无水乙醇为溶液相，偶氮二异丁氰为引发剂，乳液聚合中，则以水溶性的过硫酸铵为引发剂。偶氮二异丁腈的精制实验原理引发剂是影响聚合反应速率和聚合物相对分子质量的重要因素，其用量必须准确计算。由于引发剂的性质比较活泼，在储运过程中易发生氧化，潮解等反应，对其纯度影响很大，因此聚合前要对使用的引发剂进行提纯。偶氮二异丁腈（AIBN）是一种广泛应用的引发剂，为白色结晶，熔点102-104℃，有毒！溶于乙醇，乙醚，甲苯，苯胺等，易燃。偶氮二异丁腈是一种有机化合物，可采用常规的重结晶方法进行精制。主要仪器和试剂实验仪器：500ml锥形瓶，恒温水浴，0-100℃温度计，布氏漏斗，抽滤瓶，表面皿，真空干燥箱，球形回流管，棕色瓶。实验试剂：偶氮二异丁腈（分析纯），乙醇（分析纯）。实验步骤1.在500ml锥形瓶中加入200ml95%的乙醇，然后在80℃水浴中加热至乙醇将近沸腾，迅速加入20g偶氮二异丁腈，摇荡使其溶解。2.溶液趁热抽滤，滤液冷却后，即产生白色结晶。若冷却至室温仍无结晶产生，可将锥形瓶置于冰水浴中冷却片刻，即会产生结晶。3.结晶出现后静置30min，用布氏漏斗抽滤。滤饼摊于表面皿中，自然干燥至少24h，然后置于真空干燥箱中常温干燥24h。称量计算产率。精制后的偶氮二异丁腈置于棕色瓶中密封，低温保存备用。过硫酸铵的精制实验原理过硫酸铵由浓硫酸铵溶液电解后结晶而制得。过硫酸铵为无色单斜晶体，有时略带浅绿色，密度为1.982g.cm-3，在120℃下分解。由于过硫酸离子的存在，过硫酸铵具有强氧化性，也常常与还原剂如亚硫酸氢钠等组成氧化还原引发体系用于低温或陈长文乳液聚合。过硫酸铵中的主要杂质是硫酸氢铵和硫酸铵，可用少量的水反复重结晶进行精制。主要试剂和仪器实验仪器：500ml锥形瓶，恒温水浴。0-100℃温度计，布氏漏斗，棕色瓶，抽滤瓶，真空干燥箱。实验试剂：过硫酸铵（分析纯），BaCl2溶液，去离子水。实验步骤1.在500ml锥形瓶中加入200ml去离子水，然后在40℃水浴中加热15min，使锥形瓶内水达到40℃2.迅速加入20g过硫酸铵，如果很快溶解，可以适当再补加过硫酸铵直至形成饱和溶液3.溶液趁热用布氏漏斗过滤，滤液用冰水浴冷却即产生白色结晶,过滤出结晶，并以冰水洗涤，用BaCl2溶液检验滤液至无SO4离子为止4.将白色晶体置于真空干燥箱中常温干燥，称重，计算产率。将精制过的过硫酸铵放在棕色试剂瓶中低温保存备用。乙酸乙烯酯的精制实验原理在高分子化学中，单体的精制主要对烯类单体而言，也包括某些其他类型单体。单体的杂志的来源多种多样，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）；单体在储运过程中与氧接触形成的氧化或还原产物（二烯单体中的过氧化物，苯乙烯中的苯乙醛）以及少量聚合物。固体单体常用的纯化方法为结晶（双酚A用甲苯重结晶）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，也可以用制备色谱分离纯化单体。单体中的杂质可采用下列措施加以除去。酸性杂质（包括阻聚剂对苯二酚等）用稀NaOH溶液洗涤除去，碱性杂质（包括阻聚剂苯胺）可用稀盐酸洗涤除去。单体的脱水干燥，一般情况下可以用普通干燥剂，如无水氯化钙，无水硫酸钠和变色硅胶。严格要求时，需使用氢化钙来除水；进一步的除水，需要加入1,1-二苯基乙烯阴离子（仅适用于苯乙烯）或AlEt3（适用于甲基丙烯酸甲酯等），待液体呈一定颜色后，再蒸馏出单体。芳香族杂质可用硝化试剂除去，杂环化合物可用硫酸洗涤除去，注意苯乙烯绝对不能用浓硫酸洗涤。采用减压蒸馏法除去单体中的难挥发杂质。离子型聚合对单体的要求非常严格，在进行正常的纯化过程中，需要彻底除水和其他杂质。例如，进行（甲基）丙烯酸酯的阴离子聚合，最后还需要在AlEt3存在下进行减压蒸馏。本实验以饱和NaHSO3溶液除乙酸乙烯酯中的酸及氧化物，并在洗净后用无水硫酸镁干燥处理，从而完成乙酸乙烯酯的精制。主要仪器和试剂实验仪器：500mL三颈烧瓶，毛细管，刺型分馏柱，直型冷凝管，0~100℃温度计，50mL圆底烧瓶，250mL平底烧瓶，250mL分液漏斗，500mL磨口锥形瓶，分馏头，温度计套管，三通管。实验试剂：乙酸乙烯酯，10%碳酸钠溶液，饱和亚硫酸氢钠溶液，pH试纸，无水硫酸镁。实验步骤（1）搭好如下装置图SEQ图\*ARABIC1乙酸乙烯酯精馏装置（2）250mL的乙酸乙烯酯,250mL分液漏斗中,饱和NaHSO3溶液充分洗涤三次（每次约50mL）,蒸馏水洗涤三次（每次约50mL）；10%Na2CO3溶液洗涤三次（每次约50mL）,蒸馏水洗涤至中性,放入干燥的500mL磨口锥形瓶中,无水硫酸镁（用量为0.5-1g/10mL液体）干燥2~3h。（3）干燥过的乙酸乙烯酯,有刺型分馏柱的精馏装置上精馏,收集71.8~72.5℃之间的馏分。将馏分放在冰箱里低温储存，待用。乙酸乙烯酯的溶液聚合实验原理本实验采用自由基溶液聚合反应。溶液聚合是单体溶于适当溶剂中进行的聚合反应。溶液聚合一般具有反应均匀、聚合热易散发、反应速度及温度易控制、分子量分布均匀等优点。在聚合过程中存在向溶剂链转移的反应，使产物分子量降低。因此，在选择溶剂时必须注意溶剂的活性大小。各种溶剂的链转移常数变动很大，水为零，苯较小，卤代烃较大。一般根据聚合物分子量的要求选择合适的溶剂，另外还要注意溶剂对聚合物的溶解性能，选用良溶剂时，反应均为均相聚合，可以消除凝胶效应，遵循正常的自由基动力学规律。选用沉淀剂时，则生成为沉淀聚合，凝胶效应显著。产生凝胶效应时，反应自动加速，分子量增大，劣溶剂的影响介于其间，影响程度随溶剂的优劣程度和浓度而定。聚乙酸乙烯酯适于制造维尼纶纤维，分子量的控制是关键。由于乙酸乙烯酯自由基活性较高，容易发生链转移，反应大部分在乙酸基的甲基处反应，形成链或交联产物。除此之外，还向单体、溶剂等发生链转移反应。因此在选择溶剂时，必须考虑对单体，聚合物、分子量的影响，而选取适当的溶剂。本实验以乙醇为溶剂进行乙酸乙烯酯的溶液聚合。之所以选用乙醇作溶剂，是由于PVAc能溶于乙醇，且聚合反应中活性链对乙醇的链转移常数较小。根据反应条件的不同，如温度、引发剂量。溶剂等的不同可得到分子量从2000到几万的聚乙酸乙烯酯。聚合时，溶剂回流带走反应热，温度平稳。但由于溶剂的引入，大分子自由基和溶剂易发生链转移反应使分子量降低。温度对聚合反应也是一个重要的影响因素。随温度的升高，反应速度加快，分子量降低，同时引起链转移反应速度增加，所以必须选择适当的反应温度。主要仪器和试剂实验仪器：250mL三颈瓶，球形冷凝管，搅拌器。表面皿。100mL烧杯，250mL烧杯，三合板片实验试剂：乙酸乙烯酯，无水乙醇，偶氮二异丁氰（AIBN），邻苯二甲酸二丁酯，丙酮。实验步骤如图示搭好装置。图：聚乙酸乙烯酯溶液聚合装置N2保护下,250mL三颈瓶中+30mL无水乙醇+60mL乙酸乙烯酯+0.075g偶氮二异丁氰,开始搅拌,至完全溶解,升温至65~70℃，在此温度下反应4h。注：温度至65℃后，每1h，取反应溶液2g左右（m1），去离子水沉淀,丙酮溶解,再水沉淀,沉淀干燥至恒重（m2）后称重。按下式计算单体转化率：将约10mL聚合物溶液取出,加入0.75g邻苯二甲酸丁酯,搅拌约1h,密封保存,测定固含量随后进行黏接实验。（固含量测定：在培养皿（预先称重m0）中倒入1g左右的已配好聚合物溶液并准确记录（m1），在120℃烘箱内烘烤2h，称量并计算干燥后的质量（m2），测其固体百分含量：剩余聚合物溶液倒出,加入蒸馏水完全沉淀,丙酮溶解后水沉淀,室温晾干,50℃烘箱干燥,进行后面分析测试。数据处理时间第一组第二组表面皿表面皿+样品Δm表面皿表面皿+样品Δm1h干燥前25.36527.6672.30228.21629.9331.717干燥后23.54624.2430.69722.32222.9580.6362h干燥前24.92326.5841.66127.20828.6591.451干燥后27.48628.1040.61832.16532.9230.7583h干燥前24.72626.6761.9525.35926.3981.039干燥后23.55424.6181.06421.25321.8940.641组别反应时间/h反应溶液质量/g聚合物质量/g单体转化率/%第一组12.3020.69745.5521.6610.61855.9831.951.06482.09第二组11.7170.63656.0921.4510.75879.1031.0390.64193.42乙酸乙烯酯的乳液聚合实验原理乳液聚合是以水为分散介质，单体在乳化剂的作用下分散，并使水溶性的引发剂引发单体聚合的方法，所生成的聚合物以微细的粒子状分散在水中呈白色乳液状。乳化剂的选择对乳液聚合的稳定十分重要，起降低溶液表面张力的作用，使单体容易分散成小液滴，并在乳胶粒表面形成保护层，防止乳胶粒凝聚。常见的乳化剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型3种。一般多将离子型和非离子型乳化剂配合使用。市场上的“白乳胶”就是乳液聚合方法制备的聚乙酸乙烯酯乳液，乳液聚合常在装有回流冷凝管的搅拌反应器中进行：加入乳化剂、引发剂水溶液和单体后，一边进行搅拌，一边加热便可制得乳液。乳液聚合温度一般控制在70~90℃之间，pH值在2~6之间。由于乙酸乙烯酯聚合反应放热较大，反应温度上升显著，一次投料法要想获得高浓度的稳定乳液比较困难，故一般采用分批加入引发剂或单体的方法。乙酸乙烯酯乳液聚合机理与一般乳液聚合机理相似，但是由于乙酸乙烯酯在水中有较高的溶解度，而且容易水解，产生的乙酸会干扰聚合；同时，乙酸乙烯酯自由基十分活泼，链转移反应显著。因此，除了乳化剂，乙酸乙烯酯乳液中一般还加入聚乙烯醇来保护胶体。乙酸乙烯酯也可以与其他单体共聚合制备性能更优异的聚合物乳液，如与氯乙烯单体共聚合可改善聚氯乙烯的可塑性或改良其溶解性；与丙烯酸共聚合可改善乳液的黏接性能和耐碱性。主要仪器和试剂实验仪器：机械搅拌器，回流冷凝管，250mL四颈烧瓶，100mL恒压滴液漏斗，恒温水槽，温度计，加热水浴，固定夹若干。表面皿，氮气袋，螺丝夹，纱布，pH广泛试纸，100mL烧杯，250mL烧杯，玻棒，三合板片。实验试剂：乙酸乙烯酯，聚乙烯醇-1788，十二万级磺酸钠，OP-10，过硫酸铵，碳酸氢钠，去离子水，邻苯二甲酸丁酯，95%工业酒精，丙酮。实验步骤(1)实验装置如图示，准备试剂如表示图SEQ图\*ARABIC2聚乙酸乙烯酯乳液聚合表：聚乙酸乙烯酯乳液聚合试剂用量表试剂作用用量/g乙酸乙烯酯单体70聚乙烯醇-1788保护胶体5.0十二烷基磺酸钠乳化剂1.0OP-10（20%水溶液）5过硫酸铵引发剂0.2（0.13）碳酸氢钠缓冲剂0.26去离子水介质105四颈烧瓶内+去离子水100g+5.0g聚乙烯醇+5g20%的OP-10水溶液,开启搅拌,水溶液加热至80~90℃使其溶解；0.20g过硫酸铵溶于5mL水，待用；降温至70℃,停止搅拌,加入十二烷基磺酸钠1g及碳酸氢钠溶液0.26g后,开启搅拌,再加7g乙酸乙烯酯（1/10单体量）,通N2保护,最后加入已配好的过硫酸铵水溶液，反应开始（N2保护）；至反应体系出现蓝光,乳液聚合反应开始启动,15min后再开始缓慢滴加剩余的乙酸乙烯酯63g,两小时内加完（一般出现蓝光后即可缓慢滴加单体）；滴加完毕后继续搅拌,温度保持在70℃反应0.5h,逐步升温至85℃,无回流为止,反应1.5h,撤恒温浴槽，继续搅拌冷却至室温；注：待单体滴加完毕,先每隔15min取出乳液1g左右,测定固含量，30min后,每隔0.5h取样,确定单体转化率。（处理流程与乳液聚合类似）将生成的乳液经纱布过滤倒出,进行物性测试。纱布上固体残留放置于120℃烘箱内至恒重，测定凝胶量；将约20mL生成的乳液取出,加入1.1g邻苯二甲酸丁酯,搅拌约1h后密封保存。测定固含量。95%的工业酒精加入聚合物乳液破乳,得聚合物沉淀,聚合物在90℃热水中反复洗涤3~4次,丙酮溶解后再用水沉淀,置于真空烘箱干燥处理，以进行之后的分析测试。数据处理反应时间/h反应乳液质量/g聚合物质量/g单体转化率/%0.252.330.7785.220.52.360.8188.5012.10.7895.781.52.260.8596.98聚乙酸乙烯酯的醇解1、实验原理由于单体的乙烯醇并不存在，聚乙烯醇不可能从单体聚合而得，只能以它的酯类（及聚乙酸乙烯酯）通过醇解得到，醇解可以在酸性或碱性催化下进行。通常以乙醇或甲醇作溶剂。酸性醇解时，由于痕量的酸极难自聚乙烯醇中除去，残留在产物中的酸，可能加速聚乙烯醇的脱水作用，使产物变黄或不溶于水。目前工业上都采用碱性酵解法。醇解在加热和搅拌下进行，初始时微量聚乙烯醇先在瓶壁析出，当约有60%的乙酰氧基被羟基取代后、聚乙烯醇即自溶液中大量析出。继续加热，醇解在两相中进行。在反应过程中，除了乙酸根被醇解外，还有支链的断裂，聚乙酸乙烯酯的支化度越高，醇解后分子量降低就越多。乙醇中过量的水对醇解反应会产生阻碍作用，因为水的存在使反应体系内产生CH3COONa，消耗了NaOH，而NaOH在此时用作催化剂的，因此要严格控制乙醇中的水的含量。其反应式如下：2、主要仪器和试剂实验仪器：恒温水浴，机械搅拌器，500mL三颈瓶，回流冷凝管，温度计，100mL平衡滴液漏斗，布氏漏斗，表面皿，100mL量筒，滴定管，250mL磨口锥形瓶。实验试剂：聚乙酸乙烯酯（溶液聚合），聚乙酸乙烯酯（乳液聚合），氢氧化钠（NaOH），乙醇。3、 实验步骤（1） 如图示搭好装置；图：聚乙酸乙烯酯醇解装置（2）开动搅拌,500mL三颈瓶中加入360mL乙醇、18g聚乙酸乙烯酯,加热至78℃,完全溶解，冷水降温,50℃下慢慢滴加1%的氢氧化钠/乙醇溶液（约1滴/秒）（3）仔细观察反应体系（约40min~1h发生相转变）.,滴加15mL的1%氢氧化钠/乙醇溶液,继续反应1h,产物布氏漏斗抽滤,分别用30mL乙醇洗涤3次。产物放在表面皿上，捣碎并尽量散开,自然干燥后,放入真空烘箱,50℃下干燥，再称重。注意：为避免醇解过程中出现冻胶甚至产物结块，添加催化剂的速度要慢，并分两次加入。如反应过程中发现可能出现冻胶时，应加快搅拌速度，并适当补加一些乙醇。（4） 测定醇解度a. 准确称取聚乙烯醇样品1g（精确至1mg）,加入100mL蒸馏水,水浴加热至90~95℃,直到样品全部溶解,冷却后加入酚酞指示剂。b. 0.01mol/L氢氧化钠乙醇溶液中和至微红色,加入0.5mol/L氢氧化钠水溶液25mL,水浴回流（90~95℃）1h,冷却，0.5mol/L盐酸滴定至无色。c. 同时做一组空白试验。d. 由下式计算醇解度：式中，C为乙酰氧基含量%，则对同样的初始样品C越大，则醇解度越小；N为盐酸标准溶液的体积摩尔浓度；V2为空白消耗的盐酸，mL；V1为样品消耗的盐酸，mL；W是样品的质量；0.059是换算因子。数据处理空白溶液聚合一样品质量：0.113g纯解度为1-C=89.64%溶液聚合二样品质量：0.106g醇解度为1-C=91.19%乳液聚合样品质量：0.102g醇解度为1-C=79.75%聚乙酸乙烯酯的结构表征及性能测试乌氏粘度计测定聚合物的黏均相对分子量实验原理（1）相对分子量测定原理由于聚合物的相对分子质量远大于溶剂，因此将聚合物溶解于溶剂时，溶液的黏度将大于纯溶剂的黏度。可用多种方式来表示溶液黏度相对于溶剂黏度的变化，其名称及定义如表所示。名称定义式量纲相对黏度无增比黏度无比浓粘度（黏数）浓度的倒数（dL·g-1）比浓对数粘度（对数黏度）浓度的倒数（dL·g-1）溶液的黏度与溶液的浓度有关，为了消除黏度对浓度的依赖性，定义了一种特性黏数：其值与浓度无关，量纲为浓度的倒数。特性黏数取决于聚合物的相对分子质量和结构、溶液的温度和溶剂的特性，当问温度和溶剂一定时，对于同种聚合物而言，其特性黏数就仅和相对分子质量有关。因此，如果可以建立相对分子质量与特性黏数之间的定量关系，就可以通过特性黏数的测定得到聚合物的相对分子质量。这就是用黏度法测定聚合物相对分子质量的理论依据。据特性黏数定义式，只要测定一系列不同浓度下的黏数和对数黏数，然后对浓度作图，并外推到浓度为零时，得到的黏数或对数黏数及为特性黏数。实验表明，稀溶液范围内，黏数和对数黏数与溶液浓度之间呈线性关系，可以用两个近似的经验方程来表示：（Huggins方程式）（Kraemer方程式）溶剂与温度一定时，分子结构相同的聚合物，其相对分子质量与特性黏数之间的关系可以用MH方程来确定，即在一定的相对分子质量范围内K和α是与相对分子质量无关的常数。这样只要得到K和α的值，即可根据所测得的[η]值计算试样的相对分子质量。一般情况下，K和α的值均可以由手册查到，不需自己测定。（2） 黏数的测定溶液的黏度一般由毛细管黏度及测定，最常用为乌氏黏度计，结构如图示。其特点是毛细管下端与大气连通，这样黏度计中液体的体积对测定没有影响。液体的相对粘度与时间有如下近似关系：t为溶液流出时间，t0为纯溶剂流出时间。由此可得黏数与对数黏数。主要仪器与试剂实验仪器：乌氏黏度计，恒温槽，秒表，洗耳球，3#砂芯漏斗，50mL注射器，止血钳，5mL移液管，10mL移液管，25mL容量瓶。实验试剂：合成的聚乙酸乙烯酯样品（溶液聚合与乳液聚合），丙酮。准备工作（1） 溶液的配制：准确称取一定量的待测样品，用容量瓶配制成浓度在0.1~1g·dL-1（一般取0.38g·dL-1）范围的溶液。（2） 恒温水槽温度调节至25℃，打开电源，至温度稳定。（3） 选择合适的乌氏黏度计，25℃纯溶剂流出时间要介于100~300s。实验步骤（1） 安装黏度计。取干燥、洁净的乌氏黏度计,两根小支管上小心套上医用乳胶管,黏度计置于恒温水槽,铁架台固定。（黏度计应保持垂直，且毛细管以上的两个小球必须浸没在恒温水面以下）（2） 溶液流出时间的测定。移液管,准确量取10mL待测样品的溶液,黏度计中，恒温5min,止血钳封闭连接C管的乳胶管,洗耳球通过乳胶管，将溶液吸至a线上方的小球一半被充满为止,拔出洗耳球，并放开止血钳,立即水平注视液面下降，秒表记下液面流经a线和b线的时间即为流出时间,重复3次，误差不超过0.2s，取平均值，作为流出时间,移液管准确吸取5mL溶剂，加入到黏度计中，混合均匀,溶液吸至a线上方小球的一半,让溶液流下，重复两次，此时黏度计内溶液浓度为原始浓度的2/3,恒温后测定流出时间,同样步骤，分别加5mL，10mL，10mL溶剂稀释后，分别测定流出时间。（注：由于黏度计体积所限，无法在加后两个10mL溶剂，故先取出10mL溶液，再分别加5mL，5mL的溶剂，也可以得到相应的浓度。）（3） 溶剂流出时间的测定。上述溶液倾入废液桶,加入10mL纯溶剂,仔细清理各支管及毛细管,溶剂倒入废液桶,重复清洗3次以上，量取10mL溶剂,按上述步骤测定溶剂的流出时间。数据处理根据数据作图得（Huggins方程式）（Kraemer方程式）[η]=KMα解得η=123.45又有K=0.0214α=0.68则解得Mη=339622.2g/mol核磁共振法表征聚合物的结构实验原理核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。并不是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动和能级分裂。在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理，当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效的被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号。主要仪器和试剂实验仪器：核磁共振波谱仪。实验试剂：聚乙酸乙烯酯（溶液聚合），聚乙酸乙烯酯（乳液聚合），聚乙烯醇（高醇解+低醇解），氘代氯仿，重水。实验步骤用氘代氯仿作溶剂将聚乙酸乙烯酯溶解并配成10%左右的溶液约1mL，用重水作溶剂将聚乙烯醇溶解并配成10%左右的溶液约1mL。将配制好的样品溶液注入直径约5mm，长约18cm的测试管中，溶液注入量至少5cm深。装样完毕，在教师指导下进行测试。数据处理溶液聚合PVAc乳液聚合PVAc图中化学位移为1.96/2.03的峰是CH3，1.69/1.77的峰是CH2,4.80/4.87的峰是CH由溶液聚合PVAc醇解得来的聚乙烯醇样品由乳液聚合PVAc醇解得来的聚乙烯醇样品因为聚乙烯醇上还存有酯基，所以存在甲基峰图中化学位移为2.01/2.03的峰是CH3，1.63的峰是CH2,3.96/3.97的峰是CH，4.70/4.72的峰是水峰XRD法表征PVA的结构实验原理聚乙烯醇（PVA）是一种半结晶聚合物，其具有优异的透明度、透湿性、耐油耐有机溶剂性、成膜性能和水溶性，广泛用于膜分离材料以及包装材料等各个领域。对聚合物而言，结晶度是反映聚合物内部结构规则程度的物理量，对聚合物的力学性能、热性能、光学性质、溶解性和耐腐蚀性都有着非常显著的影响。聚合物结晶度的测定方法很多，如X射线衍射法、红外吸收光谱法、核磁共振法、差热分析和反向色谱等。需要指出的是，尽管结晶度的概念已沿用很久，但是由于聚合物的晶区与非晶区的界限不明确，在一个样品重，实际上同时存在着不同程度的有序状态。这样就使得准确确定结晶部分的含量十分困难。又由于各种测定结晶度的方法涉及不同的有序状态，测定结果常常有较大出入，有时数据的差别超过测量误差。因此，在指出的某种聚合物的结晶度，应说明测量的方法，也只有这样才能正确理解和比较结晶度。X射线晶体衍射法是测定聚合物结晶度常用的方法之一。X射线衍射法是一种利用晶体对X射线的衍射，对物质内部原子在空间分布状况的结构分析方法。当具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有衍射现象。衍射满足bragg方程：式中，λ为X射线波长；θ为衍射角；d为晶面间距；n为整数。用已知的X射线衍射角测定，进而求得晶面间距，即结晶内原子或离子的规则排列状态。将求出的衍射强度和晶面间距与标准谱图对照，即可确定样品的物质结构。主要仪器和试剂实验仪器：X射线晶体衍射仪实验试剂：聚乙烯醇（高醇解+低醇解）实验步骤开启电源预热，设定参数，扫描速度0.2度/s,扫描范围（5~35度）。制样：样品若颗粒过粗，可用玛瑙研钵进行研磨。将粉末样品填充在玻璃支架的凹槽内，并用玻璃板压平，要求样品表面与玻璃支架表面齐平。然后将玻璃支架插入衍射仪样品台。数据处理溶液聚合聚乙烯醇乳液聚合聚乙烯醇凝胶色谱法测定聚合物的分子量和分子量分布实验原理GPC/SEC分离对象是同一聚合物中不同相对分子质量的高分子组分。当样品中各组分的相对分子质量和含量被确定后，就可得到聚合物的相对分子质量分布，然后可以很方便的对相对分子质量进行统计，得到各种平均值。一般认为，GPC/SEC是根据溶质体积的大小，在色谱中犹豫体积排除效应及渗透能力的差异进行分离。高分子在溶液中的体积决定于相对分子质量，高分子链的柔顺性，支化，溶剂和温度，当高分子链的结构，溶剂，温度确定后，高分子的体积主要依赖于相对分子质量。凝胶渗透色谱的固定相是多孔性微球，可由交联度很高的聚苯乙烯，聚丙烯酰胺，葡萄糖和琼脂糖的凝胶以及多孔硅胶，多孔玻璃等来制备。色谱的淋洗液是聚合物的溶剂。当聚合物进入色谱后，溶质高分子向固定相的微孔中渗透，由于微孔尺寸与高分子的体积相当，高分子的渗透几率取决于高分子的体积，体积越小，渗透几率越大，随着淋洗液的流动，它在色谱中走过的路程越长，用色谱术语就是淋洗体积或保留体积增大。反之，高分子体积增大，淋洗体积减小，因而达到依高分子体积进行分离的目的。基于这种分离原理，GPC/SEC的淋洗体积是有极限的。当高分子体积增大到已完全不能向微孔渗透时，淋洗体积趋于最小值，为固定相微球在色谱中的粒间体积。反之，方高分子体积减小到对微孔的渗透几率达到最大时，淋洗体积趋于最大值，为固定相微孔的总体积与粒间体积之和，因此只有高分子的体积居于两者之间，色谱才会有良好的分离作用。对一般色谱分辨率和分离效率的评定指标，在凝胶色谱中也沿用。淋洗曲线表示GPC/SEC对聚合物样品依高分子体积进行分离的结果，并不是相对分子质量的分布曲线。实验证明淋洗体积和聚合物相对分子质量有如下关系：lnM=A-Be.主要试剂和仪器：实验仪器：Water公司的1525型凝胶渗透色谱，电子天平，微孔过滤器，配样瓶，注射针筒等实验世纪：四氢呋喃，待测样品，聚乙酸乙烯酯（溶液聚合和乳液聚合）实验步骤：仪器观摩样品配制称取约15mg待测样品混在一个配样瓶中，用针筒注入约3ml四氢呋喃溶解后装有0.45um孔径的微孔过滤膜的过滤器过滤样品测定将样品溶液进样，得淋洗曲线。数据处理溶液聚合1Mn=52120g/molMw=68277g/molPDI=1.31溶液聚合2Mn=39120g/molMw=66895g/m