苯乙烯悬浮聚合教案

第一篇：苯乙烯悬浮聚合教案

苯乙烯的悬浮聚合

一、实验目的

1、了解悬浮聚合的原理，特征及配方中个组分的作用。

2、掌握苯乙烯悬浮聚合的实验室实施方法，搅拌、温度等各条件对产品的颗粒度和性能的影响。

二、实验原理

本体聚合是烯类单体聚合制备高分子聚合物的最简单的方法。但这种方法不是在所有情况下都适用的。特别是大型工业生产中。因为本体聚合在聚合过程中，随着单体不断转变成聚合物大分子，体系的粘度急剧增高，聚合热的传递越来越困难，引起自动增速效应和不规则的过热点，导致产物有较宽的分子量分布和过热点缺陷。

为了克服本体加聚过程粘度增高和传热受阻产生的不良后果，一种办法是加入一种惰性的、可溶的、低分子量的稀释剂来减轻。这种方法就是溶液聚合。虽然溶液聚合提供了较好的热控制，减缓了自动加速效应，但溶剂很少对自由基是真正惰性的。由于溶剂常常发生链转移反应使得产物的分子量大大降低，而且聚合溶剂的除去和回收也是相当复杂和浪费的，所以在自由基加聚反应中用得较少。另一种方法是加入一种不相混溶的液体，通过强烈的搅拌使单体变成不连续的小颗粒或微珠分散在作为连续相的液体中。采用能溶解于单体相的引发剂（油溶性引发剂），使得引发、增长、终止过程均在单体微珠中进行。这样，实际上每个单体微珠均成为一个独立的、微型的本体聚合反应体系，但是却把传热距离缩短到了0.2~0.5毫米，从而解决了传热问题，这就是悬浮聚合。因此，悬浮聚合就本质而言仍然是本体聚合，符合本体聚合的动力学规律。

悬浮聚合通常采用的是连续相是水，水是最廉价易得的。而且热容高、粘度大、表面张力大，有利于形成悬浮体系。由于悬浮聚合反应热易于排除，保证了反应温度的均一性，减少了爆聚反应的可能。因此，可以使用催化剂等来提高反应速度。而且制成的产品呈均匀的颗粒状，不经造粒就可以直接用于成型加工。同时，因为解决了本体聚合难以大型化的问题，现代工业生产中采用的大型悬浮聚合釜可达200M2以上。

但是，籍强烈搅拌分散开的悬浮体系是亚稳状态的，特别是在聚合物量增加，颗粒发粘时容易凝结成团。加入少量亲水的聚合物如明胶、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇，可以在单体微珠外形成一层保护胶体。加入表面活性剂和无机化合物的细粉如粘土或钙、镁的磷酸盐也能帮助稳定悬浮体系。无机化合物粉末在防止小珠颗粒粘在一起时特别有效。

采用悬浮聚合法制备的聚苯乙烯是一种透明的无定型热塑性高分子材料，其分子量分布窄。加工流动性好而适用于模压注射制品的加工，其制品有较高的透明度良好的耐热性和电绝缘性。

苯乙烯单体在引发剂过氧化二苯甲酰（可溶于苯乙烯单体而不溶于水）的作用下，以水为分散介质，聚乙烯醇为悬浮剂，按自由基型反应历程进行悬浮聚合。

三、实验部分

1、实验装置：（如图）

2、配方：

苯乙烯 17ml；聚乙烯醇（PVA）0.03~0.09g； 过氧二苯甲酰0.3g（精确到0.001g）；净水（去离子水）120ml；磷酸钙粉末0.2g。装置图如下：

1、电炉；

2、水浴锅；

3、温度计；

4、三口烧瓶（250ml）；

5、轴封；

6、搅拌电机；

7、球形冷凝器

3、实验步骤：

（1）如图装配好仪器。

（2）用量筒量取17ml苯乙烯单体,放入0.3g过氧化苯甲酰，在室温下摇荡使其完全溶解。

（3）在三口烧瓶中加入90ml去离子水，再加入0.03~0.09g聚乙烯醇，加热使其溶解；再加入0.2g磷酸钙粉末。

（4）将锥形瓶中的苯乙烯-过氧化苯甲酰溶液加入三口烧瓶。并将30ml水冲洗数次倒入。慢慢开动搅拌并调节转速，使苯乙烯单体在水中分散，形成要求粒径（直径0.8mm）的球形微珠悬浮在水中。

（5）冷凝管内通冷水保持回流状态，待水浴温度升至90℃时保持恒温聚合。当反应约半小时，小颗粒开始发粘表明已发生聚合。这时要特别控制搅拌速度。适当的加快搅拌速度，以免粘性的单体-聚合物颗粒聚成团。再升温至95℃反应2.5小时后，珠体变硬，表示大部分单体已转变成聚合物，使反应进一步完成。

（6）反应结束后，将体系降至室温，将得到的珠状产物过滤。并用水洗涤数次。产品在50℃烘箱中干燥（注意温度不能太高，以防老化或熔结）。称重并计算产率：

产品外观：无色珠状颗粒。

四、思考题

1、悬浮剂的作用原理是什么？其用量一般如何确定？

2、为什么说搅拌对于悬浮聚合是特别重要的？搅拌速度对颗粒度、颗粒形状有什么影响？

第二篇：悬浮怎么造句

悬浮拼音

【注音】： xuan fu

悬浮解释

【意思】：固体微粒在流体中运动而不沉下去。

悬浮造句

1、这周，物理学魔术屋宣布了另一个奇迹：悬浮。

2、他们还发现新的气溶胶颗粒——悬浮在大气中的超细颗粒——可以在这个高度形成。

3、更神奇的是，它们既可悬浮在液体上，亦可印刷在游行材料上，这使得电池可以安置在任何表面上。

4、在以磷酸盐的形式出现的磷呈悬浮颗粒状，不会附着在碗碟上，还能使水软化让泡沫产生。

5、那看起来就像一个卫星，远远地悬浮着，迷失在无尽的宇宙中。

6、大气棕色云主要是由人们燃烧生物质和化石燃料产生的炭黑（悬浮的碳颗粒）组成的。

7、这道墙的构造是从悬浮着的小管子里喷溅出一片片的水。

8、烟气可以在玻璃容器内悬浮一分钟之久才会下沉。

9、那层雾似乎使月光悬浮起来，让那层雾比在晴朗的天气里显得更具有弥漫性。

10、目前的墨水是由悬浮在液体中的小的透明装有黑色和白色粒子的球体所构成。

11、公众可能直接曝光在这类悬浮在空中的放射性核素下，食物和水也有可能被这类物质污染。

12、气溶胶是悬浮在空气中的微粒。

13、这由一个魔法粒子油性核心所构成，它混合着炭黑，悬浮在含有白色聚苯乙烯粒子的水层中。

14、他们比传统阅读器运动得更快，这是因为他们的密度与悬浮液体更为接近。

15、它是丝状的，以锡的氧化物为正极，锂钴氧化物为负极，悬浮在离子电解液中。

16、我们的两片肺是由复杂的管子交叉网组成的，在心脏的两侧悬浮着，在有弹力纤维构成的框架的胸腔里。

17、该形式的分裂定义这个资料和开放大学材料如同是玻璃和木材的百叶窗，悬浮在晴朗的不锈钢棒。

18、它包括悬浮在空气中的有机和无机物的固体和液体复杂混合物。

19、想试着自拍一组悬浮照片吗？

20、这种电动车轮由马达，以及悬浮，操控和制动系统组成。

21、当润滑油液沾上了水后，表面张力降低，使得油液中的气泡分离成更小的微粒，这样就更容易悬浮。

22、如今的键盘机械按键之下装着电子感应器，大部分情况下该感应器是夹有一个悬浮层的两层薄膜。

23、在这些作为初级有机气溶胶悬浮在空气中的细微颗粒当中，有些是富含碳元素的小尘粒，来源是柴油车尾气之类的排放。

24、科学家们在2010年1月采取步骤进一步接近这个目标，他们宣布他们已经建成了一个悬浮磁铁，创造了被认为是实现核聚变的一些必要条件。

第三篇：氯乙烯的聚合(教案)

氯乙烯的聚合

一、氯乙烯物理性质：

氯乙烯:常温下是一种无色易燃的气体，沸点-13.9℃;,凝固点一159.7℃;，闪点一78℃，自燃点472℃，爆炸极限4%一22%。氯乙烯是致癌物，具中等毒性。

二、安全喷淋水系统

聚氯乙烯树脂是由氯乙烯单体聚合而成。国内外聚氯乙烯生产厂曾多次发生聚乙烯单体空间爆炸事故，损失惨重。氯乙烯单体的泄漏，直接威胁着生产的安全。使用安全喷淋水系统，对泄漏的氯乙烯起到一定的稀释作用，并且隔绝空气，降低了环境温度，防止了空间爆炸，从而达到了安全生产的目的。

三、生产工艺流程：

聚氯乙烯生产具有易燃、易爆、腐蚀性强、有毒有害物质多、生产过程连续性强、生产工艺复杂等特点，生产情况复杂、条件多变，稍有疏忽就会发生事故。

悬浮氯乙烯聚合过程的工艺流程如图所示：

先将去离子水加入聚合釜内,并将聚合配方的助剂如分散剂、缓冲剂等加入釜内搅拌,然后加入引发剂,密封聚合釜,抽除釜内空气,必要时用氮气替换,使釜内残留氧含量降至最低,最后加入氯乙烯单体VCM,然后通过反应釜夹套中的过热水加热,将釜温升至预定温度并进行聚合。为了缩短聚合周期,也可以在反应釜脱氧后开始加热釜内物料,达到预定温度时再加入单体并开始聚合。聚合反应大量放热“VCM生成PVC时放热量1532kJ/kg”。这些聚合反应热通过3种方式散热,但是根据反应釜大小,3种途径可以只利用其中一种或两种方式散热:1)釜夹套冷却水;2)釜内冷水管;3)釜顶冷凝器等。要严格操作技术,始终保持预定反应温度,以保证氯乙烯产品质量。如果釜内聚合反应放热不足或失控造成温度过高不下时,釜内饱和蒸汽压也将大大超过反应釜的操作压力甚至设计压力,从而造成 聚合釜的物理破坏。对此在制造聚合釜时对温度及压力的设计留有充分的余量,防止物理爆破酿成的灾难性后果。聚合反应的温度、压力的失控事故常常发生在反应的前中期,即VCM聚合为PVC的转化率小于70%时“单体富相存在,才会发生上述温度!压力超高”VCM转化率大于70%时,单体富相消失时,压力稳步降低。

四、聚合反应的主要风险因素

悬浮法聚合氯乙烯生产过程的主要风险是氯乙烯的“暴聚”事故和氯乙烯泄漏事故。聚合反应散热不足,温度过高导致“暴聚”事故。易燃易爆有毒的氯乙烯泄漏可能引发氯乙烯蒸汽云爆炸和火球(BLEVE)事故。避免导致“暴聚”事故3种安全技术措施:良好的聚合釜反应散热降温;足够的搅拌强度和防止“粘釜“等。聚合反应的“暴聚”事故

氯乙烯聚合时如果温度与压力失控,将导致聚合反应的失控,而导致激烈聚合,产生过高压力与温度,后果严重时,可能产生聚合釜爆炸,称为沸腾液体扩展蒸汽爆炸(BLEVE)“温度与压力失控的原因如下: 1)聚合釜搅拌强度不够或搅拌不均匀;2)聚合釜夹套、冷水管及冷凝器散热降温不够;3)物料粘釜或釜壁水垢造成传热不均。2 氯乙烯泄漏引起火灾、爆炸事故

氯乙烯气体易燃易爆,沸点为-13.4℃,闪点为-78℃,燃点是472℃,爆炸极限为3.6%~33%”氯乙烯和空气混合,一定浓度下可形成爆炸气体。在聚合过程中可能造成氯乙烯泄漏的原因有: 1)聚合釜轴封泄漏;2)反应釜、暴聚时安全阀的泄放或密封不良等;3)聚合釜人孔、手孔及管口破裂。

泄漏的液态氯乙烯在常压常温的环境下,迅速气化,当扩散浓度达到爆炸极限范围时遇到点火源便可能发生火灾、爆炸事故。3 氯乙烯的毒害作用

VCM对人有致癌作用，各国对PVC生产作业环境中氯乙烯允许浓度都做了严格规定。美国规定8h平均质量浓度不得超过2.54mg/m3;日本规定空气中VCM平均质量浓度不应高于(5.08+-1.16)mg/m3;英国，加拿大和荷兰规定空气中VCM平均质量浓度不得超过25.4mg/m3;中国规定空气中VCM质量浓度不得超过30mg/m3。氯乙烯泄漏时的急性中毒剂量,大鼠经口LD50为50mg/kg。

为使作业环境符合职业卫生条例规定,避免人员在氯乙烯泄漏的环境下暴露而急性中毒伤害,应注意防止VCM泄漏,聚合反应后将未反应的VCM彻底清除,防止PVC上的VCM残留过量,另外避免人员进釜内清釜。总之,避免泄漏和最大的限度减少人员暴露是防止中毒的重要环节" 4 其他事故伤害

氯乙烯聚合过程中,除上述事故外,设备转动和使用过程中可能造成人员的机械伤害、高处梯台、廊作业时,防护设备缺陷或违章作业,引起人员高处坠落、触电等事故伤害。

四、安全技术措施

氯乙烯聚合生产过程中的安全技术主要是避免氯乙烯聚合反应过程的“暴聚”发生和氯乙烯泄漏发生。因为“暴聚”及泄漏都可以导致聚合釜的重大火灾、爆炸及中毒事故的发生。因此防止“暴聚”及泄漏发生的安全技术措施研究尤为重要。防止“暴聚”的发生 1)聚合反应热的散放

a)聚合釜良好的传热能力可以增加散热,在相当程度上意味着聚合釜的安全情况

b)一般较大的聚合釜需装釜顶冷凝回流器。在使用釜顶冷凝器时要注意向釜中加料时排尽不凝气体,否则会使传热系数下降;还应避免采用挥发性引发剂,防止釜内泡沫进入冷凝器,因结垢使传热系数降低。

c)冷却水可以带走释放的热量。在聚合过程中,视放热情况控制阀门调节水量,在反应出现自动加速时可通过调节补充水量和循环水量的比例降低水温来保证放热增加的要求。2)搅拌安全技术

a)反应热的散放,釜内物料是否均匀与搅拌情况密切相关;b)为了使更好的散热和反应稳定,应充分搅拌,搅拌装置具有一定剪切强度和循环次数;c)搅拌强度与桨叶尺寸和层数有关,因此在选择搅拌装置时要根据散热要求合理选择。

3)防止“粘釜”技术

“粘釜”会导致聚合釜散热能力下降,引发暴聚。解决“粘釜”问题可从以下几个方面考虑: a)对聚合釜表面及有关构件表面要精细研磨;b)在聚合配方中加添加剂;c)在釜内有关构件上涂覆防粘釜涂层;d)已存在“粘釜”情况下时及时用溶剂清洗或用超高压水实现水力清釜。2 防止泄漏的发生

氯乙烯泄漏是火灾、爆炸及中毒事故的源头,可从以下3个方面采取安全措施防止泄漏。

1)轴封采用现代液体密封技术。目前国产聚合釜多采用机械密封,效果和寿命不尽理想;同时要严格定期检查维修。

2)防止“暴聚”时安全阀泄压造成的物料排放。“暴聚”排料会使周围空气中VCM浓度很高,可能引起爆炸;一旦温度、压力超高时,必须制定严格措施紧急降温处理,准备足够的中止剂。

3)压力容器管道的防泄漏技术。如果压力管道及容器发生破裂,会造成大量VCM泄漏,并难以现场补救和处理,危险性极大;因此坚持开釜前严格执行检查,定期更换和试压制度等对压力容器管道的安全管理。3 聚合釜控温措施

控制好聚合釜的温度是极为重要的。一方面，控制反应温度在规定的范围内才能保证产品的质量。另一方面，如果釜温失控，将产生严重后果。聚合反应因釜温上升而更趋激烈，反应放热量增加，随之釜温更加失控，形成恶性循环，导致釜温釜压急升，有发生爆炸的危险。

4 其它防火防爆重要措施（1）建筑防火防爆（2）电气防火防爆（3）防静电、防雷击（4）设置火灾自动报警系统 五、一起聚台装置爆燃事故的分析

2005年1月18日凌晨。时40分，某氯碱企业年产8万吨聚氯乙烯的聚合装置发生爆燃事故，一座六层楼的车间厂房烧得只剩下框架。9人受伤，直接经济损失30万元。

（一）、基本情况

发生爆燃事故的聚合装置是一台氯乙烯的聚合反应釜。釜内的主要反应物是氯乙烯单体(VCM)，其分子式: C2H3Cl，分子量:62.5;沸点:一13.4℃;25℃时，蒸汽压: 346.53kPa;氯乙烯气体相对空气的密度:2.15。

氯乙烯属有毒、易燃物。其毒性程度按照HGJ43一91的分类规定:当用于确定压力容器(如:聚合反应釜)的致密性、密封性技术要求时，定为极度危害化学介质;最高允许浓度<0.1 mg/m3。

氯乙烯与空气组成的混合气团，爆炸极限:3.6% ~31%（V/V);自燃点:415℃;闪点:一78℃,;所在场所严禁烟火。

聚合反应釜釜内工作压办1.1 MPa(聚合压力由反应产物聚氯乙烯的型号一平均聚合度而定)。

釜盖上装有安全泄压装置:防爆膜。

釜体外面有夹套，内通热水或冷水，调控釜内反应的聚合温度(聚合温度决定了反应产物聚氯乙烯的型号一平均聚合度)。

氯乙烯的聚合反应是一种放热反应{nC2H3CL引发剂一((CH2CHCL)n一+热量}。釜上搅拌机的连续搅拌，把釜内的反应物氯乙烯均匀地分散在水中，进行可控的自由基均聚反应。通过调控聚合温度生成相应型号(平均聚合度)的聚氯乙烯产物。

(二)、事故经过

2005年1月18日凌晨0时40分，该厂外线电源电压发生波动，突然失压。3台反应釜瞬间停了动力电。搅拌机停止转动，夹套断水。

当时3台反应釜的工况:A釜正在借助夹套热水升温;B釜已运行了2个多小时，正在借助夹套冷水对放热的聚合反应降温;C釜反应已经结束，正在等待出料。

由于当时值班电工在恢复备用电操作中违规，没能送上备用电。B釜的聚合反应因为搅拌机较长时间停转，造成反应物下沉釜底。釜底反应物氯乙烯密度的增加大大加剧了反应。加上夹套断水聚合反应放出的热积聚釜内，加快了使原本正在进行的均聚反应变成无法控制的爆聚反应的速度。

按照工艺规程:聚合釜停了动力电后，计算机应在10秒内自动向反应着的B釜加人聚合反应终止剂，中止反应。但是，该厂在1998年2月，有关人员没有按照规定申报，擅自取消了计算机自动加人的功能，改为人工加人。而当这次 事故中要进行人工加入终止剂时，却发现用以加入终止剂的氮气钢瓶瓶内压力已经严重不足。不得不跑到20米外，搬运两瓶新氮气钢瓶换上。

就在这段换瓶的时间里，B釜内终于发生爆聚反应，反应产生的大量热使温度飙升，压力从1.3MPa剧增到1.6MPa。一声巨响釜内氯乙烯气体冲破釜盖上的安全防爆膜排出釜外，与大气组成易燃、易爆的混合气团，弥漫沉降在厂房周围和底部。

“屋漏又遭连夜雨”，排空管在带压的氯乙烯气体冲击下意外倾倒，撞在附近钢构件上，产生了火花，引发了混合气团的爆燃事故。

（三）、事故原因

1、直接原因

①B釜内易燃易爆的有毒反应物氯乙烯单体(VCM),聚合时发生了爆聚。爆聚产生的巨大能量造成釜内的升温、升压，过高压力的氯乙烯气引发了釜上安全防爆膜的爆破。

②氯乙烯气体从排空管喷射而出，与釜外大气混合形成了爆炸性气团，沉降弥漫在厂房底部和周围。

③泄放氯乙烯气体的排空管，经不住带压气流喷射而出的冲力意外倾倒，砸在附近的钢构件上，撞出了火花。

上述三项物的不安全状态的不期而遇，满足了釜外爆燃的三要素，爆燃事故 6 难免.2、间接原因

①安全责任制不到位。如:1998年2月有关人员未经申报，竟然擅自修改了控制聚合装置运行的计算机功能取消了自动加人，改为人工加人。可怕的是直到这次事故发生前都没有在日常检查中发现。

②安全管理的力度不够。对安全设施的巡查有死角，未能保证安全设施的完好备用。如:平时巡查，未能发现压送终止剂的备用氮瓶压力已不足及排气管不够牢固等隐患。

③职工素质差，不具备应对事故的应急处理能力。对本职工作所需的安全生产知识缺乏培训，缺乏事故预防和应急处理能力的岗位练兵。如:值班电工没能及时送上备用电以及当班班长没能及时加入终止剂，也没有想到启用聚合装置上其它几道安全设施等。

④为了确保不间断地向聚合装置供电，避免停电造成聚合反应失控产生事故，聚合装置安装有两路外线电源。由于在两路外线电源之间，没有安装安全联锁装置。给人工送上备用电操作的失误埋下了隐患。

⑥值班电工违反手动送备用电的安全操作规程，没有先断开已失压的一路外线电源，就急急忙忙合上另一路外线电源，结果未能及时恢复送电。

⑥事故前，有人未经许可，擅自改动了计算机自动加入聚合反应终止剂的功能。变为了人工加人。失去了阻止釜内发生爆聚事故的最佳时机。

⑦停电事故出现后，压送聚合反应终止剂人釜的常备氮瓶，却因平时的压力泄漏，瓶压已下降到不能把聚合反应终止剂压人釜内的状况。而可供更换的新氮瓶远在20米外。拆卸旧瓶，搬来新瓶和装上所花费的时间长，为釜内可控的自 由基的均聚反应变成不可控的爆聚反应提供了足够的时间。

⑧平时，管理人员安全巡查中，疏忽了对氮瓶瓶压和排气管的检查。

（四）、事故教训和整改建议

1、事故教训

从上面所作的原因分析可以认定这起聚合装置爆燃事故为人为的重大责任事故。

2,整改建议

①扎扎实实落实安全生产责任制。责任状指标必须清楚，项目尽可能量化。落实项目、指标要具体到人，做到个个肩上有责任，人人头上有指标。重点在各级主要管理责任者的责任指标。特别是公司、车间一级的第一责任人。

②制定或进一步完善聚合装置安全事故应急救援预案;组织职工(包括班长、专职安全管理人员和车间甚至公司第一负责人)进行预案的培训和加强日常演练的力度，增强职工事故预防和应急处理的能力，提高职工素质。

③牢固树立生产车间第一负责人就是安全生产第一负责人的观念。认真履行安全检查、监督管理安全生产的职责。做到安全巡查不漏项、无死角，认真仔细、一丝不苟。做好每次巡查的书面记录。确实保证每一项安全设施的完好备用，及时消除发现的安全隐患。

④对安全设施实行定期的安全检查。要求根据安全设施影响生产安全的程度，把间隔期分别定为每月、每周或者每班，并作好每次检查的书面记录。必要时，遵照安全生产法第三十条的规定，由取得专业资质的检测、检验机构进行，取得安全使用证或者安全标志，方可投入使用。

⑤对电气安全运行人员进行全面培训，严格考核。合格者方可上岗。

⑥建立公司专职安全管理部门对检查记录进行定期检查制度，把检查结果作为责任制考核的依据。

⑦从提高装置的本质安全着手，在二路外线电源之间，安装安全联锁装置，限期上马。

⑧再次强调遵守安全生产规章制度和严肃劳动纪律的重要性。尤其是安全措施的更改，必须经过总工程师的审批同意方可实施。任何人不得擅自改动安全措施。

第四篇：丙烯酸水溶液聚合教案

丙烯酸水溶液聚合

一、实验目的

掌握聚丙烯酸的合成。

二、实验原理

高相对分子质量的聚丙烯酸(相对分子质量在几万或几十万以上)多用于皮革工业、造纸工业等方面。低相对分子质量的聚丙烯酸（相对分子质量都在一万以下）作为阻垢用，是水质稳定剂的主要原料之一。聚丙烯酸相对分子质量的大小对阻垢效果有极大影响，从各项试验表明，低相对分子质量的聚丙烯酸阻垢作用显著，而高相对分子质量的聚丙烯酸丧失阻垢作用。

丙烯酸单体极易聚合，可以通过本体、溶液、乳液和悬浮等聚后方法得到聚丙烯酸。它符合一般的自由基聚合反应规律，实验可通过控制引发剂用量和应用调聚剂异丙醇来调节聚丙烯酸分子量大小。

三、实验仪器和试剂

四口瓶，回流冷凝管，电动搅拌器，恒温水浴，温度计，滴液漏斗，PH值计。丙烯酸，过硫酸铵，氯化钠，氢氧化钠标准溶液。

四、实验步骤 Ⅰ.聚丙烯酸的合成

1.在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250mL四口瓶中，加入 100mL蒸馏水和2 g 过硫酸铵。待过硫酸铵溶解后，加入10g丙烯酸单体。开动搅拌器，加热使瓶内温度达到 65~70℃。

2.将40g丙烯酸单体和2.5 g过硫酸铵在40 mL水中溶解，由滴液漏斗渐渐滴入瓶内，由于聚合过程中放热，瓶内温度有所升高，反应液逐渐回流。滴完丙烯酸和过硫酸铵溶液约0.5 h。

3.在90℃继续回流1h，反应即可完成。

五、注意事项

聚丙烯酸样品需经薄膜蒸发器干燥处理或在石油醚中沉淀，沉淀物晾干后在 50℃烘箱中烘干，然后再于50 ℃真空烘箱中烘干。

六、思考题

1.连锁聚合合成高聚物的方法有几种? 本实验采用的聚合方法是什么? 2.本实验中需注意的操作有哪些?

第五篇：苯乙烯市场调研报告

苯乙烯调研

苯乙烯（SM）是重要的基本有机化工原料。随着世界跨国石油公司投资战略的东移和国内市场需求的强劲，极大的推动了国内苯乙烯行业的健康发展，使我国成为世界上苯乙烯需求增长速度最快的国家之一，我国的苯乙烯发展进入了一个新的发展时期。苯乙烯（SM）主要用于生产聚苯乙烯、ABS树脂、SAN离子交换树脂、丁苯橡胶、不饱和聚酯树脂等。其中苯乙烯类热塑弹性体（SBC）是目前世界上需求量最大发展最快的产品。苯乙烯热塑弹性体具有强度高、柔软、永久、变形小的特点，并具有橡胶弹性，适用于作为热熔加工的胶粘剂和密封材料。在液封材料、电线、电缆、汽车、医疗器械部件、家用电器等领域广泛应用。

物化性质： 苯乙烯（Phenylethylene；Styrene）是芳烃的一种，分子量为104.14，分子式C6H5CH=CH2。存在于苏合香脂（一种天然香料）中。无色、有特殊香气的液体。凝固点-30.6℃，沸点145℃。相对密度0.9059。闪点31.11℃。自燃点490℃。折射率(nd20)1.5467。相对密度0.9060(20／4℃)，爆炸极限

1.1%～6.1%。不溶于水，能与乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。化学性质活泼，极易自聚，受热、阳光照射，接触空气或过氧化物时可加速聚合，聚合时释放热量，并能引起爆炸。苯乙烯在室温

下即能缓慢聚合，要加阻聚剂（如邻苯二酚）才能贮存。苯乙烯自聚生成聚苯乙烯树脂，它还能与其他的不饱和化合物共聚，生成合成橡胶和树脂等多种产物。例如，丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的的共聚物；ABS树脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯(S)的共聚物；离子交换树脂的原料是苯乙烯和少量1，4-二(乙烯基)苯的共聚物。苯乙烯还可以发生烯烃所特有的加成反应。在工业上，苯乙烯可由乙苯催化去氢制得。

苯乙烯的产品用途：

苯乙烯主要用于生产聚苯乙烯、合成丁苯橡胶、工程塑料(ABS,AS等)，苯乙烯还可用于离子交换树脂、医药等。

苯乙烯用于制造聚苯乙烯（PS）、发泡苯乙烯（EPS）、丙烯腈-苯乙烯二元共聚物（SAN）用于生产不饱和树脂（UPR）、合成树脂及防护涂料等。

苯乙烯也可用于生产丁苯橡胶（SBR）、丁苯胶乳（SBL）、热塑性丁苯橡胶（SBS）等产品。用于生产聚乙烯、丁苯橡胶工程塑料(如ABS、AAS等)、离子交换树脂、医药等的原料。市场情况：

苯乙烯是重要的聚合物合成橡胶、合成树脂的单体，近年来无论是单体及聚合物我国需要量都很大，国内装置能力和产量严重不足，因此苯乙烯及下游产品进口量都比较大；从表观需要来看，苯乙烯国内产量仅能满足约1/4～1/3，从当量消费来看仅能满足1/5左右；受下游产品需求旺盛的拉动，我国正处于苯乙烯

及下游产品的扩建、新建高潮，发展势头强劲。与此同时，下游产品聚苯乙烯、ABS树脂等也在扩建及新建装置。但就规模和能力来看，又不得不受到生产苯乙烯原料——乙烯及苯的来源制约，因为乙烯和苯的产量我国也是短缺，因此，预计近几年，苯乙烯及下游主要产品，仍须保有一定量进口才能满足国内市场需求。鉴于以上原因，苯乙烯及下游产品现在及今后3～5年都是国外产品倾销受害的高发期，为了保护国内高速增长的市场需要，创造一个比较宽松环境，有利国内现有装置的技术更新，产能扩建，新建装置的顺利建成投产，应加强对苯乙烯系列产品的预警监测工作。

随着2005年上海赛科石化50万t/a苯乙烯生产装置的开车成功，使我国的苯乙烯工业发展进入新阶段。行业装置已呈大规模化发展态势。截止2005年底，我国规模以上苯乙烯生产企业达15家，总产能为205.5万t/a，约占世界总产能的8%左右。其中，引进设备10套，产能为183万t/a，占国内总产能的89%左右。苯乙烯的年产量也由1999年的76万吨增至2005年125万吨，同比增长26.81%。在产量增长的同时，国内苯乙烯的表观消费量也呈不断增长态势，2005年表观消费量达到了404.95万吨，同比增长4.74个百分点。2007 年全球苯乙烯生产能力达2952.5万吨/年,产量为2609.3万吨,平均装置开工率为88.4%,开工率与2006年基本持平。目前,全球苯乙烯生产和消费主要集中在亚洲、北美和西欧地区。2007年以上 三个地区产能分别占

世界总产能的44%、24.4%及21.5%;产量分别占世界总产量的46.3%、22.8%及20.5%消费量则分别占世界消费总量的51.8%、19.5%及 18.7%。

2007年我国苯乙烯生产能力为287.4 万吨/年,产量 269.5 万吨。同年苯乙烯净进口量达310.1万吨,表现消费量为579.6万吨,自给率降至46.5%, 当量消费量达850万吨。

2010~2015年间,国内还将有多套苯乙烯拟建、扩建计划,到2015年新增能力约423万吨/年,达71O万吨/年。预计到2015年,我国苯乙烯需求量将达 800~950万吨 , 而当量需求量将达 1030~1150万吨。苯乙烯自给率将大幅提高, 缺口保持在100万吨左右。

消费结构如下：聚苯乙烯占58%、ABS树脂占21%、生产丁苯橡胶、丁苯胶乳占10%，离子交换树脂、不饱和树脂、医药、农药占13%。

从我国苯乙烯的发展现状来看，国内需求的持续强劲增长势头和产品供应的巨大缺口，是我国苯乙烯生产不断增长的原动力；同时受国内苯乙烯新建装置开工较晚、开工率较低以及对国内没有形成有效的供应的影响，使得我国的苯乙烯市场仍呈产不足需的现状，虽然我国苯乙烯的产能和产量增速明显，但依然没有改变我国苯乙烯供不应求的局面，使我国的苯乙烯进口依存度高达69.2%，虽然同比下降了5.3个百分点，但供需缺口依然较大。

价格分析：

目前苯乙烯价格在8000元/吨左右。最低价格在7000元/吨，最高价格在8500元/吨。

原油价格终止跌企稳，亚洲苯乙烯市场迫于成本高，价格上行。供应方面：亚洲乙烯以及纯苯价格居高难下，东北亚生产企业盈利困难，包括东南亚SMI、台湾国乔以及因故障而停车的台湾化学纤维等多套装置停车、降负，整体对市场供应量缩减明显。需求方面：亚洲地区下游ABS、PS企业开工尚可，对苯乙烯保持接受能力，且贸易商基于对远期市场的乐观预期，对远期货物存在建仓意图，因此整体需求状态正常。

进口市场外商依然是主要买家，而亚洲与中国市场的强势状态成为助力进口市场上行的动力。供应方面：国内商家获利了结盘依然是市场主要的可售资源，因亚洲市场自供应商的直接报盘罕见，从而自外商的可售货物稀少。需求方面：以韩国商家为主的外商是近期进口市场采购的主力。

苯乙烯的下游产品：

1）、聚苯乙烯（EPS·PS）：广泛用于制造家用电器等硬质塑料品，如收音机、电视机和洗衣机外壳等，也可以制造泡沫塑料制品和薄膜。

2）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元聚合物（ABS）：可用作工程塑料，主要用于制造塑料制品如齿轮、轴承、仪表壳、冰箱门框衬里、电视后壳、汽车零件、电话机、行李箱、日用品、家具、水

管、工具零件等。

3）、丁苯橡胶（SBR）：主要用于制造轮胎，以及胶带、胶管、胶鞋输送带、医疗用品、机械制品和各种工业制品。

4）、丁苯胶乳（SBRL）：用于与天然胶乳混合制作海绵制品，也可单独使用制作泡沫橡胶。

5）、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯（SBS）：主要用于制鞋、沥青改性、聚合物改性、胶粘剂等方面。

6）、苯乙烯—异戊二烯、苯乙烯（SIS）：是SBS的姊妹产品，同为ABC《苯乙烯系热塑性弹性体》的重要品种。SIS具有优异的波纹密封性和高温保持力，配制成的压敏胶和热熔胶用途广泛。特别是热熔压敏胶具有不含溶剂、无公害、能耗小、设备简单、粘接范围广的特点，属于环保型SBC粘合剂。