化学工艺试验1

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试验1过氧化环己酮的制备

一、试验目的

1、把握过氧化环己酮的制备原理和试验方法；2、把握低温试验技术。二、目标产物的性能与用途

过氧化环己酮(cyclohexanoneperoxide)又称1-[(1-过氧化氢环己基)过氧基]环已醇，分子式C12H22O5，相对分子质量246.3，淡黄色针状结晶或粉末，熔点77～79℃，不溶于水，易溶于乙醇、乙酸、丙酮、苯和石油醚。理论活性氧量12.99％，属强氧化剂。分解温度：174℃，半衰期1min；97℃，半衰期10h。寻常为50％的DBP或DOP溶液，呈白色糊状物。

由于分子中含低键能的过氧键，受热易分解而产生反应活性极高的自由基，所以过氧化环己酮主要作为引发单体进行聚合的引发剂。它还是涂料和胶粘剂的常用固化剂，主要用于引发剂、固化不饱和聚酯树脂，在玻璃钢制品、高级聚酯家具、不饱和聚酯胶粘剂和不饱和聚酯腻子（原子灰）等产品的制造中起重要的作用。三、试验原理

环己酮在无机酸（一般是硝酸或盐酸）的催化下，被过氧化氢氧化成过氧化环己酮。

O2O2H2O2OH2O

反应过程放热，为了防止产物过氧化环己酮和试剂过氧化氢受热分解，混合反应物时需在冷却下(在冰浴上或在反应混合物中直接加冰)进行，严格控制反应温度在20℃以下。但要注意不可把温度降得过低，以免反应过于缓慢而导致反应不完全。四、试验装置与试剂

滴液漏斗，电动搅拌器，温度计，环己酮，双氧水，无机酸，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。五、试验操作步骤

（1）在250ml烧瓶上装滴液漏斗、电动搅拌器和温度计，不可密封。参与25g（0.25mol）环己酮，用冰水冷却至5～8℃。另外，在小烧杯中参与32.5g（0.265mol）30%双氧水，用冰水冷却至5～8℃，备用。

搅拌下将预冷过的双氧水渐渐滴参与环己酮中，在滴加过程中瓶内物料的温度上升，注意用水进行有效降温并控制滴加速度，使反应保持在30℃以下进行。双氧水滴加完后温度降至15℃，然后滴加预冷至5～8℃的5g15%盐酸，开始滴加时温度上升较快，用水进行有效降温并控制滴加速度，使反应温度严格不超过30℃。加酸完毕，反应物料逐渐稠厚，必需不断搅拌，以免结块。继续反应0.5h，此期间逐渐有产物过氧化环己酮晶体析出。参与10～20℃的50ml去离子水稀释反应，继续反应0.5h。静置，抽滤，用去离子水洗涤晶体至中性，抽滤，晾干，过氧化环己酮晶体约27g，产率约90％。

用熔点仪测定产物的熔点。

枯燥过的过氧化环己酮晶体与等质量的邻苯二甲酸二丁酯混合，搅拌成为悬浮浆液，装入瓶内并于低温保存。

（2）试验时间3～4h。六、试验记录与数据处理

（1）试验记录

表1制备过氧化环己酮的试验记录

OOHHO产品名称过氧化环己酮产品名称过氧化环己酮性状产率/%产量/g表2过氧化环己酮的制备的数据处理记录

七、试验本卷须知

（1）产品质量标准和使用：

晶状的过氧化环己酮因含有过氧键，化学性质十分活泼，室温下逐渐分解出氧，受热时分解迅速，易发生分解和爆炸。为了安全，寻常参与等质量的增塑剂邻苯二甲酸二丁酯配成浆液，使活性氧含量由13％降到6％左右。尽管如此，产品仍须避免在较高温度下贮存使用。此外，产品对铁离子和重金属离子敏感，应使用玻璃或塑料瓶包装。

浆状产品应符合以下标准：

外观：白色或淡黄色糊状物固含量：50％左右活性氧含量：>6%pH值：6～8分解状况：97℃，半衰期10h；174℃，半衰期1min

本品用于固化不饱和聚酯涂料时，用量一般为总量的2～3％，而且要在即将施工时将二者混合，即混即用。常温下只需数分钟至十余分钟即开始固化并迅速固化完全。混合后的固化剂涂料或胶粘剂要一次用完，不能保存。

（2）本产品属二级有机氧化剂，—般贮运中加水或惰性有机溶剂作稳定剂。（3）密封包装，贮于通风、阴凉处。八、思考题

过氧化环己酮在制备时为什么要在低温下进行？九、将250mL三口烧瓶装上机械搅拌器、回流冷凝管和两口加料管，两口加料管上口分别连接温度计和滴液漏斗。参与0.3g十二烷基硫酸钠，1g乳化剂OP-10和50mL去离子水。搅拌并加热升温至60℃左右。待乳化剂溶解后，参与2g过硫酸铵水溶液、4g丙烯酸丁酯与丙烯酸的混合单体和2mL丙烯酰胺水溶液。搅拌升温，在20min左右使反应温度上升到78～80℃。然后将剩余的混合单体、丙烯酰胺水溶液以及2mL（约剩余1mL）过硫酸铵溶液分屡屡轮番滴入反应混合物中，约2h内滴完。此过程中要保持反应温度在78～80℃之间。然后将剩余的过硫酸铵溶液一次参与，提高反应温度至88～90℃，并在此温度下继续搅拌20～40min，然后冷却至60℃。加浓氨水将反应混合物的pH值调理至8～9，得到乳白色的粘稠乳液成品约90g。

用粘度仪测定产物的粘度。（2）试验时间约6h。（3）胶接试验

使用本试验制得的聚丙烯酸酯乳液，与市售胶水、聚乙烯醇缩醛乳胶、聚醋酸乙烯酯乳胶等比较胶粘效果。方法如下：将标签纸涂一层上述胶粘剂，然后粘贴在普通盛饮料的聚丙烯塑料瓶上，在40℃的烘箱中烘干。放置24h、48h和96h后，比较不同胶粘剂的胶粘效果。经96h后标签仍能粘在瓶上，并可反复撕贴，说明胶粘剂符合使用要求。六、试验记录与数据处理

（1）试验记录聚丙烯酸酯乳液外观：。称量瓶质量：g；烘干前（称量瓶＋样品）的质量：g；烘干后（称量瓶＋样品）的质量：g。

（2）数据处理

固含量=枯燥后样品质量?100%枯燥前样品质量七、试验本卷须知

（1）瓶装的试剂级丙烯酸丁酯与丙烯酸需蒸馏后才能使用。（2）搅拌速度要适当，升温不能过快。

（3）滴加单体的速度要均勾，防止加料太快发生爆聚冲料等事故。过硫酸铵水溶液