實驗名稱：聚乙酸乙烯酯的合成、化學改性、結構表征及性能測試專業：化學學號：XXXXXXXXXXX姓名：XXX指導老師：xxxxxx目錄1. 聚乙酸乙烯酯的合成及改性 41.1 偶氮二異丁腈的精制 41.2 過硫酸銨的精制 51.3 乙酸乙烯酯的精制 61.4 乙酸乙烯酯的溶液聚合 8數據處理 121.5 乙酸乙烯酯的乳液聚合 12數據處理 161.6 聚乙酸乙烯酯的醇解 16數據處理 192. 聚乙酸乙烯酯的結構表征及性能測試 201.7 烏氏粘度計測定聚合物的黏均相對分子量 20數據處理 231.8 核磁共振法表征聚合物的結構 24數據處理 261.9 XRD法表征PVA的結構 28數據處理 291.10 凝膠色譜法測定聚合物的分子量和分子量分布 30數據處理 321.11 PVA結晶度的測定 33數據處理 341.12 PVA應力應變及蠕變曲線的測定 35數據處理： 361.13 木塊黏結實驗 38數據處理 383. 參考文獻 40背景介紹聚乙酸乙烯酯（PVAc）乳液主要用于制備日常生活中常用的白乳膠，而PVAc的醇解物聚乙烯醇（PVA）則廣泛用作包裝薄膜材料，同時也是重要的膜分離材料。此外，對PVA進行縮醛改性是制備維尼綸纖維的主要方法。PVAc的制備及其下游產物PVA和PVA縮甲醛（PVF）的開發具有很好的實際應用前景。理解影響PVAc及其下游產物性能的各種因素對于相關產品的開發以及相應聚合物制備及改性機理的認識具有重要意義。本實驗以聚乙酸乙烯酯的合成與醇解，以及醇解物的縮醛改性為主線，利用不同的聚合方法（溶液聚合與乳液聚合）制備聚乙酸乙烯酯，加深理解聚合方法對聚合物分子量及其分布的影響。對聚合、醇解以及縮醛反應的相關產物進行結構表征及性能測試，重點理解產物性能和結構之間的內在關系。實驗總體流程圖：聚乙酸乙烯酯的合成及改性實驗過程中，參與反應的有引發劑，反應物，溶液等，若反應物或引發劑純度不夠高，則會對聚合過程產生較大的影響，如引發劑不純可能影響聚合速率和聚合物的相對分子質量，單體不純時，可能含有阻聚劑，使聚合難以進行，甚至無法得到聚合產物，因此在實驗開始前要對引發劑及單體進行精制。本實驗中，分別采用溶液聚合與乳液聚合方法來合成聚乙酸乙烯酯。由于反應場所不同，兩種方法所采用引發劑也不同：溶液聚合中，以無水乙醇為溶液相，偶氮二異丁氰為引發劑，乳液聚合中，則以水溶性的過硫酸銨為引發劑。偶氮二異丁腈的精制實驗原理引發劑是影響聚合反應速率和聚合物相對分子質量的重要因素，其用量必須準確計算。由于引發劑的性質比較活潑，在儲運過程中易發生氧化，潮解等反應，對其純度影響很大，因此聚合前要對使用的引發劑進行提純。偶氮二異丁腈（AIBN）是一種廣泛應用的引發劑，為白色結晶，熔點102-104℃，有毒！溶于乙醇，乙醚，甲苯，苯胺等，易燃。偶氮二異丁腈是一種有機化合物，可采用常規的重結晶方法進行精制。主要儀器和試劑實驗儀器：500ml錐形瓶，恒溫水浴，0-100℃溫度計，布氏漏斗，抽濾瓶，表面皿，真空干燥箱，球形回流管，棕色瓶。實驗試劑：偶氮二異丁腈（分析純），乙醇（分析純）。實驗步驟1.在500ml錐形瓶中加入200ml95%的乙醇，然后在80℃水浴中加熱至乙醇將近沸騰，迅速加入20g偶氮二異丁腈，搖蕩使其溶解。2.溶液趁熱抽濾，濾液冷卻后，即產生白色結晶。若冷卻至室溫仍無結晶產生，可將錐形瓶置于冰水浴中冷卻片刻，即會產生結晶。3.結晶出現后靜置30min，用布氏漏斗抽濾。濾餅攤于表面皿中，自然干燥至少24h，然后置于真空干燥箱中常溫干燥24h。稱量計算產率。精制后的偶氮二異丁腈置于棕色瓶中密封，低溫保存備用。過硫酸銨的精制實驗原理過硫酸銨由濃硫酸銨溶液電解后結晶而制得。過硫酸銨為無色單斜晶體，有時略帶淺綠色，密度為1.982g.cm-3，在120℃下分解。由于過硫酸離子的存在，過硫酸銨具有強氧化性，也常常與還原劑如亞硫酸氫鈉等組成氧化還原引發體系用于低溫或陳長文乳液聚合。過硫酸銨中的主要雜質是硫酸氫銨和硫酸銨，可用少量的水反復重結晶進行精制。主要試劑和儀器實驗儀器：500ml錐形瓶，恒溫水浴。0-100℃溫度計，布氏漏斗，棕色瓶，抽濾瓶，真空干燥箱。實驗試劑：過硫酸銨（分析純），BaCl2溶液，去離子水。實驗步驟1.在500ml錐形瓶中加入200ml去離子水，然后在40℃水浴中加熱15min，使錐形瓶內水達到40℃2.迅速加入20g過硫酸銨，如果很快溶解，可以適當再補加過硫酸銨直至形成飽和溶液3.溶液趁熱用布氏漏斗過濾，濾液用冰水浴冷卻即產生白色結晶,過濾出結晶，并以冰水洗滌，用BaCl2溶液檢驗濾液至無SO4離子為止4.將白色晶體置于真空干燥箱中常溫干燥，稱重，計算產率。將精制過的過硫酸銨放在棕色試劑瓶中低溫保存備用。乙酸乙烯酯的精制實驗原理在高分子化學中，單體的精制主要對烯類單體而言，也包括某些其他類型單體。單體的雜志的來源多種多樣，如生產過程中引入的副產物（苯乙烯中的乙苯和二乙烯苯）和銷售時加入的阻聚劑（對苯二酚和對叔丁基苯酚）；單體在儲運過程中與氧接觸形成的氧化或還原產物（二烯單體中的過氧化物，苯乙烯中的苯乙醛）以及少量聚合物。固體單體常用的純化方法為結晶（雙酚A用甲苯重結晶）和升華，液體單體可采用減壓蒸餾、在惰性氣氛下分餾的方法進行純化，也可以用制備色譜分離純化單體。單體中的雜質可采用下列措施加以除去。酸性雜質（包括阻聚劑對苯二酚等）用稀NaOH溶液洗滌除去，堿性雜質（包括阻聚劑苯胺）可用稀鹽酸洗滌除去。單體的脫水干燥，一般情況下可以用普通干燥劑，如無水氯化鈣，無水硫酸鈉和變色硅膠。嚴格要求時，需使用氫化鈣來除水；進一步的除水，需要加入1,1-二苯基乙烯陰離子（僅適用于苯乙烯）或AlEt3（適用于甲基丙烯酸甲酯等），待液體呈一定顏色后，再蒸餾出單體。芳香族雜質可用硝化試劑除去，雜環化合物可用硫酸洗滌除去，注意苯乙烯絕對不能用濃硫酸洗滌。采用減壓蒸餾法除去單體中的難揮發雜質。離子型聚合對單體的要求非常嚴格，在進行正常的純化過程中，需要徹底除水和其他雜質。例如，進行（甲基）丙烯酸酯的陰離子聚合，最后還需要在AlEt3存在下進行減壓蒸餾。本實驗以飽和NaHSO3溶液除乙酸乙烯酯中的酸及氧化物，并在洗凈后用無水硫酸鎂干燥處理，從而完成乙酸乙烯酯的精制。主要儀器和試劑實驗儀器：500mL三頸燒瓶，毛細管，刺型分餾柱，直型冷凝管，0~100℃溫度計，50mL圓底燒瓶，250mL平底燒瓶，250mL分液漏斗，500mL磨口錐形瓶，分餾頭，溫度計套管，三通管。實驗試劑：乙酸乙烯酯，10%碳酸鈉溶液，飽和亞硫酸氫鈉溶液，pH試紙，無水硫酸鎂。實驗步驟（1）搭好如下裝置圖SEQ圖\*ARABIC1乙酸乙烯酯精餾裝置（2）250mL的乙酸乙烯酯,250mL分液漏斗中,飽和NaHSO3溶液充分洗滌三次（每次約50mL）,蒸餾水洗滌三次（每次約50mL）；10%Na2CO3溶液洗滌三次（每次約50mL）,蒸餾水洗滌至中性,放入干燥的500mL磨口錐形瓶中,無水硫酸鎂（用量為0.5-1g/10mL液體）干燥2~3h。（3）干燥過的乙酸乙烯酯,有刺型分餾柱的精餾裝置上精餾,收集71.8~72.5℃之間的餾分。將餾分放在冰箱里低溫儲存，待用。乙酸乙烯酯的溶液聚合實驗原理本實驗采用自由基溶液聚合反應。溶液聚合是單體溶于適當溶劑中進行的聚合反應。溶液聚合一般具有反應均勻、聚合熱易散發、反應速度及溫度易控制、分子量分布均勻等優點。在聚合過程中存在向溶劑鏈轉移的反應，使產物分子量降低。因此，在選擇溶劑時必須注意溶劑的活性大小。各種溶劑的鏈轉移常數變動很大，水為零，苯較小，鹵代烴較大。一般根據聚合物分子量的要求選擇合適的溶劑，另外還要注意溶劑對聚合物的溶解性能，選用良溶劑時，反應均為均相聚合，可以消除凝膠效應，遵循正常的自由基動力學規律。選用沉淀劑時，則生成為沉淀聚合，凝膠效應顯著。產生凝膠效應時，反應自動加速，分子量增大，劣溶劑的影響介于其間，影響程度隨溶劑的優劣程度和濃度而定。聚乙酸乙烯酯適于制造維尼綸纖維，分子量的控制是關鍵。由于乙酸乙烯酯自由基活性較高，容易發生鏈轉移，反應大部分在乙酸基的甲基處反應，形成鏈或交聯產物。除此之外，還向單體、溶劑等發生鏈轉移反應。因此在選擇溶劑時，必須考慮對單體，聚合物、分子量的影響，而選取適當的溶劑。本實驗以乙醇為溶劑進行乙酸乙烯酯的溶液聚合。之所以選用乙醇作溶劑，是由于PVAc能溶于乙醇，且聚合反應中活性鏈對乙醇的鏈轉移常數較小。根據反應條件的不同，如溫度、引發劑量。溶劑等的不同可得到分子量從2000到幾萬的聚乙酸乙烯酯。聚合時，溶劑回流帶走反應熱，溫度平穩。但由于溶劑的引入，大分子自由基和溶劑易發生鏈轉移反應使分子量降低。溫度對聚合反應也是一個重要的影響因素。隨溫度的升高，反應速度加快，分子量降低，同時引起鏈轉移反應速度增加，所以必須選擇適當的反應溫度。主要儀器和試劑實驗儀器：250mL三頸瓶，球形冷凝管，攪拌器。表面皿。100mL燒杯，250mL燒杯，三合板片實驗試劑：乙酸乙烯酯，無水乙醇，偶氮二異丁氰（AIBN），鄰苯二甲酸二丁酯，丙酮。實驗步驟如圖示搭好裝置。圖：聚乙酸乙烯酯溶液聚合裝置N2保護下,250mL三頸瓶中+30mL無水乙醇+60mL乙酸乙烯酯+0.075g偶氮二異丁氰,開始攪拌,至完全溶解,升溫至65~70℃，在此溫度下反應4h。注：溫度至65℃后，每1h，取反應溶液2g左右（m1），去離子水沉淀,丙酮溶解,再水沉淀,沉淀干燥至恒重（m2）后稱重。按下式計算單體轉化率：將約10mL聚合物溶液取出,加入0.75g鄰苯二甲酸丁酯,攪拌約1h,密封保存,測定固含量隨后進行黏接實驗。（固含量測定：在培養皿（預先稱重m0）中倒入1g左右的已配好聚合物溶液并準確記錄（m1），在120℃烘箱內烘烤2h，稱量并計算干燥后的質量（m2），測其固體百分含量：剩余聚合物溶液倒出,加入蒸餾水完全沉淀,丙酮溶解后水沉淀,室溫晾干,50℃烘箱干燥,進行后面分析測試。數據處理時間第一組第二組表面皿表面皿+樣品Δm表面皿表面皿+樣品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組別反應時間/h反應溶液質量/g聚合物質量/g單體轉化率/%第一組12.3020.69745.5521.6610.61855.9831.951.06482.09第二組11.7170.63656.0921.4510.75879.1031.0390.64193.42乙酸乙烯酯的乳液聚合實驗原理乳液聚合是以水為分散介質，單體在乳化劑的作用下分散，并使水溶性的引發劑引發單體聚合的方法，所生成的聚合物以微細的粒子狀分散在水中呈白色乳液狀。乳化劑的選擇對乳液聚合的穩定十分重要，起降低溶液表面張力的作用，使單體容易分散成小液滴，并在乳膠粒表面形成保護層，防止乳膠粒凝聚。常見的乳化劑分為陰離子型、陽離子型和非離子型3種。一般多將離子型和非離子型乳化劑配合使用。市場上的“白乳膠”就是乳液聚合方法制備的聚乙酸乙烯酯乳液，乳液聚合常在裝有回流冷凝管的攪拌反應器中進行：加入乳化劑、引發劑水溶液和單體后，一邊進行攪拌，一邊加熱便可制得乳液。乳液聚合溫度一般控制在70~90℃之間，pH值在2~6之間。由于乙酸乙烯酯聚合反應放熱較大，反應溫度上升顯著，一次投料法要想獲得高濃度的穩定乳液比較困難，故一般采用分批加入引發劑或單體的方法。乙酸乙烯酯乳液聚合機理與一般乳液聚合機理相似，但是由于乙酸乙烯酯在水中有較高的溶解度，而且容易水解，產生的乙酸會干擾聚合；同時，乙酸乙烯酯自由基十分活潑，鏈轉移反應顯著。因此，除了乳化劑，乙酸乙烯酯乳液中一般還加入聚乙烯醇來保護膠體。乙酸乙烯酯也可以與其他單體共聚合制備性能更優異的聚合物乳液，如與氯乙烯單體共聚合可改善聚氯乙烯的可塑性或改良其溶解性；與丙烯酸共聚合可改善乳液的黏接性能和耐堿性。主要儀器和試劑實驗儀器：機械攪拌器，回流冷凝管，250mL四頸燒瓶，100mL恒壓滴液漏斗，恒溫水槽，溫度計，加熱水浴，固定夾若干。表面皿，氮氣袋，螺絲夾，紗布，pH廣泛試紙，100mL燒杯，250mL燒杯，玻棒，三合板片。實驗試劑：乙酸乙烯酯，聚乙烯醇-1788，十二萬級磺酸鈉，OP-10，過硫酸銨，碳酸氫鈉，去離子水，鄰苯二甲酸丁酯，95%工業酒精，丙酮。實驗步驟(1)實驗裝置如圖示，準備試劑如表示圖SEQ圖\*ARABIC2聚乙酸乙烯酯乳液聚合表：聚乙酸乙烯酯乳液聚合試劑用量表試劑作用用量/g乙酸乙烯酯單體70聚乙烯醇-1788保護膠體5.0十二烷基磺酸鈉乳化劑1.0OP-10（20%水溶液）5過硫酸銨引發劑0.2（0.13）碳酸氫鈉緩沖劑0.26去離子水介質105四頸燒瓶內+去離子水100g+5.0g聚乙烯醇+5g20%的OP-10水溶液,開啟攪拌,水溶液加熱至80~90℃使其溶解；0.20g過硫酸銨溶于5mL水，待用；降溫至70℃,停止攪拌,加入十二烷基磺酸鈉1g及碳酸氫鈉溶液0.26g后,開啟攪拌,再加7g乙酸乙烯酯（1/10單體量）,通N2保護,最后加入已配好的過硫酸銨水溶液，反應開始（N2保護）；至反應體系出現藍光,乳液聚合反應開始啟動,15min后再開始緩慢滴加剩余的乙酸乙烯酯63g,兩小時內加完（一般出現藍光后即可緩慢滴加單體）；滴加完畢后繼續攪拌,溫度保持在70℃反應0.5h,逐步升溫至85℃,無回流為止,反應1.5h,撤恒溫浴槽，繼續攪拌冷卻至室溫；注：待單體滴加完畢,先每隔15min取出乳液1g左右,測定固含量，30min后,每隔0.5h取樣,確定單體轉化率。（處理流程與乳液聚合類似）將生成的乳液經紗布過濾倒出,進行物性測試。紗布上固體殘留放置于120℃烘箱內至恒重，測定凝膠量；將約20mL生成的乳液取出,加入1.1g鄰苯二甲酸丁酯,攪拌約1h后密封保存。測定固含量。95%的工業酒精加入聚合物乳液破乳,得聚合物沉淀,聚合物在90℃熱水中反復洗滌3~4次,丙酮溶解后再用水沉淀,置于真空烘箱干燥處理，以進行之后的分析測試。數據處理反應時間/h反應乳液質量/g聚合物質量/g單體轉化率/%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、實驗原理由于單體的乙烯醇并不存在，聚乙烯醇不可能從單體聚合而得，只能以它的酯類（及聚乙酸乙烯酯）通過醇解得到，醇解可以在酸性或堿性催化下進行。通常以乙醇或甲醇作溶劑。酸性醇解時，由于痕量的酸極難自聚乙烯醇中除去，殘留在產物中的酸，可能加速聚乙烯醇的脫水作用，使產物變黃或不溶于水。目前工業上都采用堿性酵解法。醇解在加熱和攪拌下進行，初始時微量聚乙烯醇先在瓶壁析出，當約有60%的乙酰氧基被羥基取代后、聚乙烯醇即自溶液中大量析出。繼續加熱，醇解在兩相中進行。在反應過程中，除了乙酸根被醇解外，還有支鏈的斷裂，聚乙酸乙烯酯的支化度越高，醇解后分子量降低就越多。乙醇中過量的水對醇解反應會產生阻礙作用，因為水的存在使反應體系內產生CH3COONa，消耗了NaOH，而NaOH在此時用作催化劑的，因此要嚴格控制乙醇中的水的含量。其反應式如下：2、主要儀器和試劑實驗儀器：恒溫水浴，機械攪拌器，500mL三頸瓶，回流冷凝管，溫度計，100mL平衡滴液漏斗，布氏漏斗，表面皿，100mL量筒，滴定管，250mL磨口錐形瓶。實驗試劑：聚乙酸乙烯酯（溶液聚合），聚乙酸乙烯酯（乳液聚合），氫氧化鈉（NaOH），乙醇。3、 實驗步驟（1） 如圖示搭好裝置；圖：聚乙酸乙烯酯醇解裝置（2）開動攪拌,500mL三頸瓶中加入360mL乙醇、18g聚乙酸乙烯酯,加熱至78℃,完全溶解，冷水降溫,50℃下慢慢滴加1%的氫氧化鈉/乙醇溶液（約1滴/秒）（3）仔細觀察反應體系（約40min~1h發生相轉變）.,滴加15mL的1%氫氧化鈉/乙醇溶液,繼續反應1h,產物布氏漏斗抽濾,分別用30mL乙醇洗滌3次。產物放在表面皿上，搗碎并盡量散開,自然干燥后,放入真空烘箱,50℃下干燥，再稱重。注意：為避免醇解過程中出現凍膠甚至產物結塊，添加催化劑的速度要慢，并分兩次加入。如反應過程中發現可能出現凍膠時，應加快攪拌速度，并適當補加一些乙醇。（4） 測定醇解度a. 準確稱取聚乙烯醇樣品1g（精確至1mg）,加入100mL蒸餾水,水浴加熱至90~95℃,直到樣品全部溶解,冷卻后加入酚酞指示劑。b. 0.01mol/L氫氧化鈉乙醇溶液中和至微紅色,加入0.5mol/L氫氧化鈉水溶液25mL,水浴回流（90~95℃）1h,冷卻，0.5mol/L鹽酸滴定至無色。c. 同時做一組空白試驗。d. 由下式計算醇解度：式中，C為乙酰氧基含量%，則對同樣的初始樣品C越大，則醇解度越小；N為鹽酸標準溶液的體積摩爾濃度；V2為空白消耗的鹽酸，mL；V1為樣品消耗的鹽酸，mL；W是樣品的質量；0.059是換算因子。數據處理空白溶液聚合一樣品質量：0.113g純解度為1-C=89.64%溶液聚合二樣品質量：0.106g醇解度為1-C=91.19%乳液聚合樣品質量：0.102g醇解度為1-C=79.75%聚乙酸乙烯酯的結構表征及性能測試烏氏粘度計測定聚合物的黏均相對分子量實驗原理（1）相對分子量測定原理由于聚合物的相對分子質量遠大于溶劑，因此將聚合物溶解于溶劑時，溶液的黏度將大于純溶劑的黏度。可用多種方式來表示溶液黏度相對于溶劑黏度的變化，其名稱及定義如表所示。名稱定義式量綱相對黏度無增比黏度無比濃粘度（黏數）濃度的倒數（dL·g-1）比濃對數粘度（對數黏度）濃度的倒數（dL·g-1）溶液的黏度與溶液的濃度有關，為了消除黏度對濃度的依賴性，定義了一種特性黏數：其值與濃度無關，量綱為濃度的倒數。特性黏數取決于聚合物的相對分子質量和結構、溶液的溫度和溶劑的特性，當問溫度和溶劑一定時，對于同種聚合物而言，其特性黏數就僅和相對分子質量有關。因此，如果可以建立相對分子質量與特性黏數之間的定量關系，就可以通過特性黏數的測定得到聚合物的相對分子質量。這就是用黏度法測定聚合物相對分子質量的理論依據。據特性黏數定義式，只要測定一系列不同濃度下的黏數和對數黏數，然后對濃度作圖，并外推到濃度為零時，得到的黏數或對數黏數及為特性黏數。實驗表明，稀溶液范圍內，黏數和對數黏數與溶液濃度之間呈線性關系，可以用兩個近似的經驗方程來表示：（Huggins方程式）（Kraemer方程式）溶劑與溫度一定時，分子結構相同的聚合物，其相對分子質量與特性黏數之間的關系可以用MH方程來確定，即在一定的相對分子質量范圍內K和α是與相對分子質量無關的常數。這樣只要得到K和α的值，即可根據所測得的[η]值計算試樣的相對分子質量。一般情況下，K和α的值均可以由手冊查到，不需自己測定。（2） 黏數的測定溶液的黏度一般由毛細管黏度及測定，最常用為烏氏黏度計，結構如圖示。其特點是毛細管下端與大氣連通，這樣黏度計中液體的體積對測定沒有影響。液體的相對粘度與時間有如下近似關系：t為溶液流出時間，t0為純溶劑流出時間。由此可得黏數與對數黏數。主要儀器與試劑實驗儀器：烏氏黏度計，恒溫槽，秒表，洗耳球，3#砂芯漏斗，50mL注射器，止血鉗，5mL移液管，10mL移液管，25mL容量瓶。實驗試劑：合成的聚乙酸乙烯酯樣品（溶液聚合與乳液聚合），丙酮。準備工作（1） 溶液的配制：準確稱取一定量的待測樣品，用容量瓶配制成濃度在0.1~1g·dL-1（一般取0.38g·dL-1）范圍的溶液。（2） 恒溫水槽溫度調節至25℃，打開電源，至溫度穩定。（3） 選擇合適的烏氏黏度計，25℃純溶劑流出時間要介于100~300s。實驗步驟（1） 安裝黏度計。取干燥、潔凈的烏氏黏度計,兩根小支管上小心套上醫用乳膠管,黏度計置于恒溫水槽,鐵架臺固定。（黏度計應保持垂直，且毛細管以上的兩個小球必須浸沒在恒溫水面以下）（2） 溶液流出時間的測定。移液管,準確量取10mL待測樣品的溶液,黏度計中，恒溫5min,止血鉗封閉連接C管的乳膠管,洗耳球通過乳膠管，將溶液吸至a線上方的小球一半被充滿為止,拔出洗耳球，并放開止血鉗,立即水平注視液面下降，秒表記下液面流經a線和b線的時間即為流出時間,重復3次，誤差不超過0.2s，取平均值，作為流出時間,移液管準確吸取5mL溶劑，加入到黏度計中，混合均勻,溶液吸至a線上方小球的一半,讓溶液流下，重復兩次，此時黏度計內溶液濃度為原始濃度的2/3,恒溫后測定流出時間,同樣步驟，分別加5mL，10mL，10mL溶劑稀釋后，分別測定流出時間。（注：由于黏度計體積所限，無法在加后兩個10mL溶劑，故先取出10mL溶液，再分別加5mL，5mL的溶劑，也可以得到相應的濃度。）（3） 溶劑流出時間的測定。上述溶液傾入廢液桶,加入10mL純溶劑,仔細清理各支管及毛細管,溶劑倒入廢液桶,重復清洗3次以上，量取10mL溶劑,按上述步驟測定溶劑的流出時間。數據處理根據數據作圖得（Huggins方程式）（Kraemer方程式）[η]=KMα解得η=123.45又有K=0.0214α=0.68則解得Mη=339622.2g/mol核磁共振法表征聚合物的結構實驗原理核磁共振是處于靜磁場中的原子核在另一交變磁場作用下發生的物理現象。通常人們所說的核磁共振指的是利用核磁共振現象獲取分子結構、人體內部結構信息的技術。并不是所有原子核都能產生這種現象，原子核能產生核磁共振現象是因為具有核自旋。原子核自旋產生磁矩，當核磁矩處于靜止外磁場中時產生進動和能級分裂。在交變磁場作用下，自旋核會吸收特定頻率的電磁波，從較低的能級躍遷到較高能級。這種過程就是核磁共振。為了讓原子核自旋的進動發生能級躍遷，需要為原子核提供躍遷所需要的能量，這一能量通常是通過外加射頻場來提供的。根據物理學原理，當外加射頻場的頻率與原子核自旋進動的頻率相同的時候，射頻場的能量才能夠有效的被原子核吸收，為能級躍遷提供助力。因此某種特定的原子核，在給定的外加磁場中，只吸收某一特定頻率射頻場提供的能量，這樣就形成了一個核磁共振信號。主要儀器和試劑實驗儀器：核磁共振波譜儀。實驗試劑：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。實驗步驟用氘代氯仿作溶劑將聚乙酸乙烯酯溶解并配成10%左右的溶液約1mL，用重水作溶劑將聚乙烯醇溶解并配成10%左右的溶液約1mL。將配制好的樣品溶液注入直徑約5mm，長約18cm的測試管中，溶液注入量至少5cm深。裝樣完畢，在教師指導下進行測試。數據處理溶液聚合PVAc乳液聚合PVAc圖中化學位移為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醇解得來的聚乙烯醇樣品由乳液聚合PVAc醇解得來的聚乙烯醇樣品因為聚乙烯醇上還存有酯基，所以存在甲基峰圖中化學位移為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的結構實驗原理聚乙烯醇（PVA）是一種半結晶聚合物，其具有優異的透明度、透濕性、耐油耐有機溶劑性、成膜性能和水溶性，廣泛用于膜分離材料以及包裝材料等各個領域。對聚合物而言，結晶度是反映聚合物內部結構規則程度的物理量，對聚合物的力學性能、熱性能、光學性質、溶解性和耐腐蝕性都有著非常顯著的影響。聚合物結晶度的測定方法很多，如X射線衍射法、紅外吸收光譜法、核磁共振法、差熱分析和反向色譜等。需要指出的是，盡管結晶度的概念已沿用很久，但是由于聚合物的晶區與非晶區的界限不明確，在一個樣品重，實際上同時存在著不同程度的有序狀態。這樣就使得準確確定結晶部分的含量十分困難。又由于各種測定結晶度的方法涉及不同的有序狀態，測定結果常常有較大出入，有時數據的差別超過測量誤差。因此，在指出的某種聚合物的結晶度，應說明測量的方法，也只有這樣才能正確理解和比較結晶度。X射線晶體衍射法是測定聚合物結晶度常用的方法之一。X射線衍射法是一種利用晶體對X射線的衍射，對物質內部原子在空間分布狀況的結構分析方法。當具有一定波長的X射線照射到結晶性物質上時，X射線因在結晶內遇到規則排列的原子或離子而發生散射，散射的X射線在某些方向上相位得到加強，從而顯示與結晶結構相對應的特有衍射現象。衍射滿足bragg方程：式中，λ為X射線波長；θ為衍射角；d為晶面間距；n為整數。用已知的X射線衍射角測定，進而求得晶面間距，即結晶內原子或離子的規則排列狀態。將求出的衍射強度和晶面間距與標準譜圖對照，即可確定樣品的物質結構。主要儀器和試劑實驗儀器：X射線晶體衍射儀實驗試劑：聚乙烯醇（高醇解+低醇解）實驗步驟開啟電源預熱，設定參數，掃描速度0.2度/s,掃描范圍（5~35度）。制樣：樣品若顆粒過粗，可用瑪瑙研缽進行研磨。將粉末樣品填充在玻璃支架的凹槽內，并用玻璃板壓平，要求樣品表面與玻璃支架表面齊平。然后將玻璃支架插入衍射儀樣品臺。數據處理溶液聚合聚乙烯醇乳液聚合聚乙烯醇凝膠色譜法測定聚合物的分子量和分子量分布實驗原理GPC/SEC分離對象是同一聚合物中不同相對分子質量的高分子組分。當樣品中各組分的相對分子質量和含量被確定后，就可得到聚合物的相對分子質量分布，然后可以很方便的對相對分子質量進行統計，得到各種平均值。一般認為，GPC/SEC是根據溶質體積的大小，在色譜中猶豫體積排除效應及滲透能力的差異進行分離。高分子在溶液中的體積決定于相對分子質量，高分子鏈的柔順性，支化，溶劑和溫度，當高分子鏈的結構，溶劑，溫度確定后，高分子的體積主要依賴于相對分子質量。凝膠滲透色譜的固定相是多孔性微球，可由交聯度很高的聚苯乙烯，聚丙烯酰胺，葡萄糖和瓊脂糖的凝膠以及多孔硅膠，多孔玻璃等來制備。色譜的淋洗液是聚合物的溶劑。當聚合物進入色譜后，溶質高分子向固定相的微孔中滲透，由于微孔尺寸與高分子的體積相當，高分子的滲透幾率取決于高分子的體積，體積越小，滲透幾率越大，隨著淋洗液的流動，它在色譜中走過的路程越長，用色譜術語就是淋洗體積或保留體積增大。反之，高分子體積增大，淋洗體積減小，因而達到依高分子體積進行分離的目的。基于這種分離原理，GPC/SEC的淋洗體積是有極限的。當高分子體積增大到已完全不能向微孔滲透時，淋洗體積趨于最小值，為固定相微球在色譜中的粒間體積。反之，方高分子體積減小到對微孔的滲透幾率達到最大時，淋洗體積趨于最大值，為固定相微孔的總體積與粒間體積之和，因此只有高分子的體積居于兩者之間，色譜才會有良好的分離作用。對一般色譜分辨率和分離效率的評定指標，在凝膠色譜中也沿用。淋洗曲線表示GPC/SEC對聚合物樣品依高分子體積進行分離的結果，并不是相對分子質量的分布曲線。實驗證明淋洗體積和聚合物相對分子質量有如下關系：lnM=A-Be.主要試劑和儀器：實驗儀器：Water公司的1525型凝膠滲透色譜，電子天平，微孔過濾器，配樣瓶，注射針筒等實驗世紀：四氫呋喃，待測樣品，聚乙酸乙烯酯（溶液聚合和乳液聚合）實驗步驟：儀器觀摩樣品配制稱取約15mg待測樣品混在一個配樣瓶中，用針筒注入約3ml四氫呋喃溶解后裝有0.45um孔徑的微孔過濾膜的過濾器過濾樣品測定將樣品溶液進樣，得淋洗曲線。數據處理溶液聚合1Mn=52120g/molMw=68277g/molPDI=1.31溶液聚合2Mn=39120g/molMw=66895g/m