【正文】 實驗一：在這組對照實驗中，我在保持其它實驗條件不變的前提下，在反應(yīng)體系中分別加入了 和 的十二烷 ， 最終結(jié)果是致使聚苯乙烯的合成失敗，形成薄膜狀絮狀物質(zhì)，干燥后為透明塊狀固體。因此，本次實驗結(jié)果 可能是因為丙酮混入原本的過氧化苯甲酰 苯乙烯的引發(fā)劑 單體體系中，并溶于其中，混入最終的聚合產(chǎn)物， 致使產(chǎn)品內(nèi)部不均勻 同時 丙酮的加入也增加了反應(yīng)體系的活性。 （二） 因反應(yīng)溫度控制不好致使結(jié)塊的聚苯乙烯：具體數(shù)據(jù)如下圖 47控溫不好致使結(jié)塊的聚苯乙烯實驗②的 DSC圖和圖 48控溫不好致使結(jié)塊的聚苯乙烯實驗②的 TGA 圖。 實驗 ⑨ 的 DSC 曲線和 TGA 曲線如下 圖： 北京理工大學珠海學院 2021屆本科生畢業(yè)論文 22 圖 417 實驗 ⑨ 的 DSC圖 圖 418 實驗 ⑨ 的 TGA圖 通過工作站軟件分析出實驗實驗 ⑨ 的 Tg 為 ℃，分解溫度為 ℃。 在它對聚苯乙烯的熱穩(wěn)定性能影響方面，當丙酮的加入量在 10%以下時，聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨丙酮量的增加而上升，分解溫度也隨丙酮的量的增加而上升。 [6] Chang Jin， Mao Jinshu， Chang Qing， Chen Yirui， Zhu Meiguang：《 聚苯乙烯免疫微球 的制備及評價》 [C]。需要指出的是，由于本人能力和知識有限，此篇論文有許多的不當和不足之處，歡迎各位師長和各位學者們提出寶貴的意見并給予指正，謝謝。 [4]黃銳 曾邦祿：《塑料成型工藝學》 [M]，中國輕工業(yè)出版社 1996 年版。 （三） 對于引發(fā)劑過氧化苯甲酰的用量，當引發(fā)劑用量不足時，不利于聚合得到的聚苯乙烯的產(chǎn)率提高和它的熱穩(wěn)定性，引發(fā)劑的 過量也 會使產(chǎn)率有所下降，同時嚴重減低了聚苯乙烯的熱穩(wěn)定性能。 （ 四 ） 加入丙酮聚合而成的聚苯乙烯：這一組對照實驗 組 共有 4個實驗，分別為實驗實驗⑦、實驗⑧、實驗 ⑨ 和實驗⑩，其中實 驗 ⑩ 由于未得到聚苯乙烯成品，因此沒有熱分析的圖譜，其它三組數(shù)據(jù)如下： 圖 413 實驗 ⑦ 的 DSC 曲線圖 北京理工大學珠海學院 2021屆本科生畢業(yè)論文 21 圖 414 實驗 ⑦ 的 TGA 曲線圖 通過工作站軟件分析得，實驗⑦加入 5%的 Tg 為 ℃，分解溫度為 ℃。 不同條件下制得聚苯乙烯的熱性能分析 本次實驗所得的聚苯乙烯經(jīng) 過干燥，最后進行 DSC 和 TGA 的熱分析，分析結(jié)果如下： （一） 正常條件合成的聚苯乙烯： 在正常的聚合條件下，按正常的配方，控制環(huán)境條件進行懸浮聚合制備聚苯乙烯的實驗， 合成出透明的聚苯乙烯小球，并通過 DSC 和 TGA 進行熱分析， 具體數(shù)據(jù)如下圖 45正常條件下的聚苯乙烯 實驗① 的DSC 圖和圖 46正常條件下的聚苯乙烯 實驗① 的 TGA 圖 。而且，通過觀察， 加入 10%丙酮的組別實驗⑧合成的聚苯乙烯為大顆粒，且為乳白色，其它的組別顆粒大小也明顯不均勻。通過計算，各次實驗的產(chǎn)率如下 一頁的 表 43。其中滴加 20%丙北京理工大學珠海學院 2021屆本科生畢業(yè)論文 14 酮的實驗未得到聚苯乙烯小球，只是在聚合體系液面形成一層薄膜。 最終發(fā)現(xiàn) 兩組實驗都 并無聚苯乙烯小球產(chǎn)生，只是在反應(yīng)液體表面形成一層薄膜。當反 應(yīng)進行了 1 個小時后，適當加快攪拌，因為此時小珠已經(jīng)開始聚合發(fā)粘，應(yīng)適當加快攪拌防止粘結(jié)。純過氧化苯甲酰放入到棕色試劑瓶中，放入干燥器中保存待用 [2]。 單體苯乙烯為淺黃色液體， Bp=℃ ，取 150ml 聚苯乙烯于分液漏斗中，用5%氫氧化鈉反復(fù)洗滌至無色（每次用量 30ml），再用去離子水洗滌至水層的 PH值顯中性為止，分離出的單體置于錐形瓶中，加入無水硫酸鈉進行干燥。轉(zhuǎn)化率達 50％以上時，聚合物的增多使液滴變得更粘稠，聚合反應(yīng)速率和放熱量達到最大，此時若散熱不良．液滴內(nèi)會有微小氣泡生成 .轉(zhuǎn)化率在 70％以后，反應(yīng)速度開始下降，單體濃度開始減小，液滴內(nèi)大分子鏈愈來愈多，大分子鏈活動愈受到限制，粘性逐漸減少而彈性相對增加。除了上述主分散劑外，有時還添加少量表面活性劑，如十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、聚醚型表面活性劑等。這類物質(zhì)的聚合機理 有 2個分別 圖 33 在單體液滴表面形成保護膜 圖 34 增大單體液滴 運動的內(nèi)阻力的模型圖 如圖 33所示，吸附在表面 , 形成很薄的保護膜；和如圖 34所示，降低表面張力和界面張力 , 使液滴變小，增加單體運動的內(nèi)阻力。其中最好的方法也是最直接的是加入分散劑， 因此體系中需要加入分散劑，如下 圖 32 懸浮單體液滴加入分散劑后的分散模型圖 圖 32，防止粘結(jié)。在攪拌剪切力作用下，單體液層將分散成液滴，大液滴受力還會繼續(xù)分散成小液滴，如圖 31 的攪拌階段和大液 滴因表面張力分散的過程。而這種平衡反過來受控于攪拌槳的類型，速度，以及所用的穩(wěn)定劑的種類與濃度。處于分散相的單體（液滴）與最終由其形成的聚合物與分散介質(zhì)（連續(xù)相）的溶解 性通常很低。 二、透明制品：聚苯乙烯 具有優(yōu)異的透明性，可用于一般光學儀器、透明模型、燈罩、儀器罩殼、包裝容器等。 EPS 可用蒸汽模塑法、擠出和注塑等方法生產(chǎn)泡沫塑料制品。可用注塑、擠塑、吹塑、發(fā)泡、熱成型、粘接、涂覆、焊接、機加工、印刷等方法加工成各種制件 [4]。 聚苯乙烯的成型加工性能 一、聚苯乙烯的加工特性：聚苯乙烯 屬無定型樹脂，無明顯熔點，熔融溫度范圍比較寬，可在 120℃ 180℃之間成為流體。 PS 的耐低溫性也不好，脆化溫度為－ 30℃。 聚苯乙烯 的吸水率為 %，稍大于聚乙烯（ PE） ，但對制品的強度和尺寸穩(wěn)定性影響不大。 聚苯乙烯的單體苯乙烯可以由乙苯通過不同的方法制 得，或由乙炔與苯直接反應(yīng)而得，聚苯乙烯用氧或過氧化物之類的引發(fā)劑，聚合反應(yīng)按自由基聚合機理進行，一般，工業(yè)上的聚合實施方法有本體聚合法、懸浮聚合法、溶液聚合法和乳液聚合法四種方法，但多為本體聚合法和懸浮聚合法，制得的聚苯乙烯分子量一般為 20萬左右 [3]。如果加入適當?shù)囊l(fā)劑還可以進一步提高聚合速率，聚苯乙烯使用的引發(fā)劑主要是過氧化苯甲酰（ BPO） 。 polystyrene。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 懸浮聚合制備苯乙烯性能的研究 學 院： 化工與材料學院 專 業(yè)： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 材料科學與工程 瞿祺 學 號： 職 稱： 0605111021 王瑩 講師 中國 for anic acetone, when the acetone dosage below 10% the system has been little effect on performance from polystyrene, relatively stable, but when the dosage exceeds the 10% acetone will make aggregated polystyrene thermal performance degradation, to 20% will destroy the original response system that does not aggregate styrene. Key words: suspension polymerization。聚苯乙烯懸浮聚合可在 120℃ 150℃下進行，苯乙烯具有熱聚合的特點，不加引發(fā)劑，在 120℃以上，就有較高的聚合速率，在 150℃聚合 2小時，轉(zhuǎn)化率可以達到 85%。 早在 1839 年人 們就發(fā)現(xiàn)水汽蒸餾苯乙烯出現(xiàn)苯乙烯的固化反應(yīng)，當時以為是氧化反應(yīng)， 1930 年美國首先開始生產(chǎn)聚苯乙烯 [3]。能斷不能彎，斷口處呈蚌殼色銀光。 四、 聚苯乙烯的 熱學性能：聚苯乙烯 的耐熱性能不好，熱變形溫度 為 7090℃，只可長期在 6080℃范 圍內(nèi)使用。但 PS 的耐輻射性好，是最耐輻射的聚合物之一，大劑量輻射時發(fā)生交聯(lián)而變脆。 二、 聚苯乙烯的加工方法： 聚苯乙烯流動性好，加工性能好，易著色，尺寸穩(wěn)定性好?？砂l(fā)性聚苯乙烯樹脂為通用級聚苯乙烯珠粒在加溫、加壓條件 下，將 6%左右的低沸點物理發(fā)泡劑如正戊烷、石油醚或異戊烷等滲透到珠粒中，使之溶脹即為可發(fā)性 PS 珠粒。 聚苯乙烯的應(yīng)用范圍 一、電器制品：聚苯乙烯 兼有透明性和良好的絕緣性，可用于各種電器的配件、殼體及高頻電容器等。在這里，單體液滴構(gòu)成分散相，水構(gòu)成連續(xù)相。 最初乳化的液滴以及由此而成的聚合物顆粒兩者的尺寸分布就取決于液滴的分裂與液滴的融合這兩種狀態(tài)之間的平衡。單體與水未經(jīng)混合，將分成兩層。 保持懸浮珠滴穩(wěn)定方法： (1)加入某種物質(zhì)以形成珠滴的保護層 (膜 )； (2)增大水相介質(zhì)的粘度，使珠滴 間發(fā)生凝聚時的阻力增加； (3)調(diào)整單體 — 水相界面間的界面張力，加強單體液滴維持自身原有形狀的能力； (4)減少水和粘稠狀珠滴的密度差，即使珠滴易于分散懸浮。目前多復(fù)合使用。制備聚氯乙烯時，可選用保護能力和表面張力適當?shù)挠袡C高分子作分散劑。此階段液滴內(nèi)放熱量增多，粘度上升較快，液 滴間粘結(jié)的傾向增