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、
围有一定的关系【21】
nsp/c?(t?to)/to c(lnnr)/c?ln(t/to)/c
两条直线在Y轴上的交点即为[η]
25℃时的Mark-Houwink方程为?η??8.45?10?4M0.536 (2) 步骤
1. 配制溶液:取0.1~0.2g的产物,选用甲苯作为溶剂,并于25ml的容量瓶中聚合物配制成质量分数为2%的溶液。
2. 测试:安装粘度计,保持粘度计呈垂直下落状态,调节恒温槽温度为25℃,先测定溶剂流出时间,再测定溶液流出时间。然后依次加入10ml、5ml、5ml、10ml、10ml溶剂稀释溶液后,分别测得各浓度溶液的流出时间,每组测3≈5个数据。
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第三章 结果与讨论
3.1 聚合反应的实验现象及结果 3.1.1 实验现象
1.、环氧氯丙烷、环氧丙烷、KaOH溶液均为无色透明的液体,三氟化硼的四氢呋喃溶液呈亮黄色。
2.将上述几种溶液相互混合并反应后仍为无色透明的液体。
3.分液时,液体分为上下两层,下层为无色透明的油状液体,上层为稍有些浑浊色的液体。
4.所得产物为无色透明黏稠状的液体。 3.1.2 实验结果与讨论
3.1.2.1不同反应温度对聚合反应的影响 实验结果如表3-1所示。
表3-1 不同的反应温度下聚合物的产量(反应时间:23~24h) 试剂及环氧氯环氧丙引发剂催化剂/ml 产量/g 用量 温度(℃) 0 20 30
6.44 6.45 6.49
1.75 1.73 1.75
0.22 0.22 0.22
0.5 0.5 0.5
3.75 7.37 11.29
45.79 90.10 107.9
丙烷/g 烷/g /g 产率/% 从表3-1中可以得出:在其它条件不变的情况下,反应温度在30℃时产物的产率最大,因此30℃最有利于聚合反应的进行。
3.1.2.2不同催化剂用量对聚合反应的影响 实验结果如表3-2所示:
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表3-2 0℃不同用量的催化剂下聚合物的产量(反应时间:23~24h) 试剂及环氧氯环氧丙引发剂产量/g 用丙量 /ml 三氟化硼(ml) 0.5 0.7 0.5 0.6
12.96 12.96 6.44 6.44
3.48 3.48 1.75 1.74
0.44 0.44 0.22 0.22
12.78 14.70 3.7 5.81
1:0.5 1:0.7 1:1 1:1.2
1:200 1:200 1:200 1:200
77.97 85.58 45.79 71.03
烷烷/g /ml 引发剂:催化剂 引发剂:单体 产率/% 从表3-2中可以得出:0℃时,当催化剂三氟化硼的用量为0.7ml时所得产物的产率最大,因此催化剂三氟化硼的最佳用量为0.7ml。 3.1.2.3不同单体用量对聚合反应的影响
实验结果如表3-3所示。
表3-3 0℃不同用量的单体下聚合物的产量(反应时间:23~24h) 试剂及用量 环氧丙烷与环 氧氯丙烷(g) 3.25 6.44 9.77 12.96 16.13 0.87 1.75 2.61 0.5 0.5 0.5 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 3.47 3.74 12.51 15.03 5.08 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1:100 1:200 1:300 1:400 1:500 84.21 45.79 101.05 91.37 24.80 三氟化硼/ml 引发剂/g 引发剂:引发剂:催化剂 单体 产量/g 产率/% 3.49 0.5 4.35 0.5 23
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从表3-3中可以得出:0℃时,当反应引发剂与单体比为1:300g时所得聚合产物的产率最大,因此23.130g为单体的最佳用量。 3.2 红外光谱分析
将经氧化三苯基膦/三氟化硼催化聚合的PECH进行红外光谱分析,如下图3-1:
图3.1 环氧氯丙烷与环氧丙烷共聚物红外光谱图
如图3-1,谱图中3440.79cm-1为O-H的伸缩振动,表明聚合物中有羟基的存在;图中2871.40cm-1和2873.53cm-1的强吸收峰是-CH2-的伸缩振动和-CH3弯曲振动;1640.29 cm-1为-CH-弯曲振动, 1259.99cm-1处非常强的吸收峰为-C-O-C-伸缩振动;746.00 cm-1处强的吸收峰为C-Cl伸缩振动。这可以有利地说明聚环氧氯丙烷环氧丙烷醚的存在,且端基上含有羟基。
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3.3分子量的测试
分子量的实验结果及数据处理: ①实验数据记录
表3-4黏度测定实验数据记录 溶液浓度 c1 c2 c3 c4 c5 溶剂 (相对浓度) (c1*2/3) (c1*1/2) (c1*1/3) (c1*1/4) 0.0056 0.0037 0.0028 0.0019 0.0014 t1 91.1 89.3 88.5 88.0 87.8 83.9 流出时t2 91.1 89.3 88.7 87.8 87.3 84.6 间/s t3 91.2 89.3 88.7 88.0 87.3 84.2 平均t 91.1 89.3 88.6 87.9 87.5 84.2 ηr 1.082 1.060 1.052 1.044 1.038 In ηr 0.079 0.058 0.051 0.043 0.038 Inηr/c 14.059 15.787 18.185 22.625 26.905 ηsp 0.082 0.060 0.052 0.044 0.038 ηsp/c 14.628 16.257 18.656 23.119 27.418 引发剂比单体1:200 引发剂比催化剂1:1 反应温度0℃ 称取样品:0.14g 水槽恒温:25℃ 分别用?sp/c和ln?r/c为纵坐标,浓度c为横坐标,根据上述数据作图,求出???。
图3.2
25 η?21.78由上图可以求出,根据公式:计算分子量M。其中℃时 KMa ???=甲苯的K?8.75?10?4,a?0.536。代入数据得:21.78?8.75?10?4M0.536,求得
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