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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 高分子 » 合成制备 » 悬浮聚合法合成高分子树脂每次都是生成一大坨，求指导。。。
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壹米阳光

木虫 (正式写手)

为什么由金虫变为木虫了？

[求助] 悬浮聚合法合成高分子树脂每次都是生成一大坨，求指导。。。已有2人参与

大家好，我本科不是有机合成方面的，硕士期间的课题是高分子合成方面的，自己摸索了大半年了，然后也重复别人的硕士毕业论文里面的实验，但每次都是得到一大坨整块的样品，根本没出现传说中的微米级的颗粒。

具体的情况是：
以甲基丙烯酸十二脂为单体，十二烷基本磺酸钠为分散剂，偶氮二异丁腈为引发剂，二乙烯基苯为交联剂加上一定量的超纯水，先将除单体外的其他原料超声分散20min,然后加入单体，在通氮气70℃的情况下磁力搅拌反应2h,但最终得到的产物如图所示：

悬浮聚合法合成高分子树脂每次都是生成一大坨，求指导。。。

这是刚从烧瓶中拿出来的产物

悬浮聚合法合成高分子树脂每次都是生成一大坨，求指导。。。-1
这是在真空干燥箱里面烘了三天后的产物。
按照上述步骤得到的产物的特点是软，而且烘干后有些粘。

此外，我还按照一篇英文文献中的方法：（Synthesis of high oil-absorption resins of poly(methyl methacrylate-butyl methacrylate)by suspended emulsion polymerization.文献见附件）
MMA（甲基丙烯酸甲酯）：9.42g
BMA（甲基丙烯酸丁酯）：8.96g
超纯水：6.6g
CH（环己烷）：31.14g
KPS(过硫酸钾)：0.06g
PVA（聚乙烯醇）：0.24g
SDBS（十二烷基本磺酸钠）：1.0g
DAP（邻苯二甲酸二乙酯）：1.2g

将上述药品除过交联剂DAP外，依次投入反应器中，80℃条件下，N2保护下反应15分钟后，加入DAP，反应2h.
最后得到的样品也是块状的，如图：

悬浮聚合法合成高分子树脂每次都是生成一大坨，求指导。。。-2

这个样品的特点是比较硬，不粘手。


看专业书籍中提到，采用悬浮聚合或者乳液聚合等方法合成出来的样品粒径一般在微米级，我从过完年开始一直到现在，重复文献中的方法，包括英文和中文的，都没有得到过粒径为微米级的样品。

请问大家我哪里可能出现了问题？该怎么改进？小弟感激不尽！！！！！
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  • 附件 1 : Synthesis_of_high_oil-absorption_resins_of.pdf
    • 2014-07-14 15:17:49, 519.02 K

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除了现实中的蝇营狗苟，我心中还住着星辰大海。
1楼2014-07-14 15:16:33
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回帖置顶 ( 共有1个 )

壹米阳光

木虫 (正式写手)

为什么由金虫变为木虫了？
壹米阳光: 回帖置顶 2014-08-08 16:44:24
我本科是其他专业的，硕士也是本科那个专业，但硕士期间的课题却是有机高分子合成方面的，我没有这方面的知识储备，在我遇到问题的时候，搜索论坛里面的帖子，发现和我遇到相同问题的帖子中回复的人比较少，而且最终也没有反馈结果，这次在论坛里各位好心前辈的指导下，尤其是在这个帖子中@pang团团同学的帮助下，我成功的解决了这个帖子中遇到的问题。现在我将解决方案写下来，希望以后遇到相同问题的同学在搜索到我这个帖子时能有些帮助。

我遇到的主要问题是：前期使用甲基丙烯酸十二脂这一种单体进行聚合，产物结块，没有出现颗粒状产物。主要原因是（1）加的水太少，我前期加入的蒸馏水和单体质量比不超过2:1。（2）我前期使用的是磁力搅拌器，在反应后期体系粘度越来越大，磁力搅拌子被黏住，几乎起不到搅拌的作用。

解决方案是：（1）我使用了两种单体进行聚合，一种长链的，一种短链的，然后将蒸馏水与单体质量比提高到5:1.（2）使用机械搅拌器进行搅拌（就是那种最普通的，两三百块钱的机械搅拌器）

预计单纯使用长链的单体在加大蒸馏水和机械搅拌的情况下也可以合成产物。这个我目前还没做实验验证。

其实我遇到的这个问题属于悬浮聚合里面一个很基础的操作，但因为没有这方面的知识积累，走了很多弯路，中间也得到了论坛上很多前辈的帮助，希望我的这个弯路的经验教训能对后面的人有些帮助。

谢谢大家。
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除了现实中的蝇营狗苟，我心中还住着星辰大海。
37楼2014-08-07 14:49:19
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hhqromandy

至尊木虫 (著名写手)
★
紫百合LYL: 金币+1, 感谢交流 2014-09-12 15:47:22
不知道你的配方怎样，感觉反应条件没控制好，比如分散剂少了，反应温度高了(反应快了)，磁力搅拌的分散作用不强……试试：把分散剂大量增加，搅拌增强(试试机械搅拌)，降低温度和延长反应时间……
按别人的条件一模一样经常做得出来的，虽然一模一样的条件，但使用的仪器设备不一定一摸一样，造成反应条件出现变动。
灵活变动一下，效果可能就出来了。
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壹米阳光
2楼2014-07-14 15:27:11
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壹米阳光

木虫 (正式写手)

为什么由金虫变为木虫了？
送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by hhqromandy at 2014-07-14 15:27:11
不知道你的配方怎样，感觉反应条件没控制好，比如分散剂少了，反应温度高了(反应快了)，磁力搅拌的分散作用不强……试试：把分散剂大量增加，搅拌增强(试试机械搅拌)，降低温度和延长反应时间……
按别人的条件一模 ...

谢谢前辈指点。分散剂的用量，反应温度以及反应时间和搅拌速度这些我都改变过了，但最终的产物还是一大坨。。。。

又一次我用甲基丙烯酸十二脂合成，最终得到的产物粒径大约3mm，反应时间到了以后我停掉了搅拌，把剩余液体从烧瓶中倒出来，准备用无水乙醇洗涤产物，但刚倒出来产物，那些微球就自己粘结在一起了。


请问前辈现在是在哪里读书？我在北京，十分想找一个北京或者北京周边省份的前辈学习一些高分子合成里面最最基础的实验操作方面的知识，吃住行等等问题我都可以自己解决。
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除了现实中的蝇营狗苟，我心中还住着星辰大海。
4楼2014-07-14 15:49:12
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tfyeszjwl

至尊木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
紫百合LYL: 金币+1, 感谢交流 2014-09-12 15:47:58
反应温度太高了，温度适当低一点试一下，基本反应完再升温，
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5楼2014-07-14 19:08:29
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tfyeszjwl

至尊木虫 (职业作家)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 壹米阳光 at 2014-07-14 20:59:59
多谢指点我明天试试看。

哥们你在北京上学么？...

没有，还没去过北京，工作好几年了
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7楼2014-07-14 21:15:21
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zyschao

铁杆木虫 (正式写手)
★
紫百合LYL: 金币+1, 感谢交流 2014-09-12 15:46:49
这个要从两方面来看，第一是反应过程中，过程中的小液滴是否均匀。这个用滴管吸出一点来看看就知道了，这个主要是分散剂和搅拌转速决定的。第二就是反应结束后黏在一块，一般是反应不彻底，或是有其他副反应或是需要换一下分散剂了。
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壹米阳光
16楼2014-07-15 08:04:16
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zhuyantan

铜虫 (小有名气)
楼主甲基丙烯酸十二酯均聚物的玻璃化温度很低的，你做出来的聚合常温状态就会发粘。还有你的配方其实没有主分散剂，SDBS我是用作助分散剂的。
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壹米阳光
24楼2014-07-16 16:56:30
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ljysteven

金虫 (小有名气)
★
紫百合LYL: 金币+1, 感谢交流 2014-09-12 15:49:32
我曾做悬浮聚合，但不是做你这个物质的合成。在此，我只根据我所做的给你提点建议供你参考。
1反应后，珠滴发生聚并，形成大块，造成此类原因主要有两方面，一是悬浮剂选择不合适或用量不够，以前我做悬浮时采用的是复合悬浮剂的（两种或两种以上悬浮剂按一定比例），效果很好；二是搅拌速度和搅拌形式不对，建议你采用欧洲之星马达做搅拌。
2 反应条件还有待摸索。以前我是采用两种引发剂复配使用，反应初期的几个小时是在温度相对低的打条件进行，主要是低温引发剂起作用；反应进行一段时间后，升温，主要高温度引发剂起作用，将包裹在珠滴中粘稠的反应物进一步反应，使之反应彻底。
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壹米阳光
25楼2014-07-17 05:17:11
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mpp705861477

新虫 (小有名气)
★
紫百合LYL: 金币+1, 感谢交流 2014-09-12 15:47:06
这个有正常的一面，也有不正常的一面！  首先，你用的单体，本身就发粘了，所以容易团聚在一起！再有，悬浮聚合的稳定性不同于乳液聚合，他必须依靠搅拌与分散剂的作用，反应停止了，搅拌停止或减弱，自然会团聚！整块的现象还有可能是爆聚了，也就是瞬间反应失控，我做悬浮VC的聚合也遇到过，出来是一个整体硬块！

我也做过BA的悬浮聚合，虽然粒径比较大，也没团聚啊！感觉还是分散剂的种类与量可以换换，或者两种分散剂的复配也可以尝试！
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壹米阳光
38楼2014-08-08 08:51:12
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普通回帖

hhqromandy

至尊木虫 (著名写手)
不好意思，说错了，
按别人的条件一模一样经常做不出来的，
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3楼2014-07-14 15:28:28
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壹米阳光

木虫 (正式写手)

为什么由金虫变为木虫了？
引用回帖:
5楼: Originally posted by tfyeszjwl at 2014-07-14 19:08:29
反应温度太高了，温度适当低一点试一下，基本反应完再升温，

多谢指点我明天试试看。

哥们你在北京上学么？
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除了现实中的蝇营狗苟，我心中还住着星辰大海。
6楼2014-07-14 20:59:59
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wuxm123

木虫 (小有名气)

...

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
壹米阳光: 金币+10, 感谢您的指点！ 2014-07-14 21:38:32
紫百合LYL: 金币+1, 感谢交流 2014-09-12 15:48:17
磁力搅拌肯定不行，反应后期黏度后增加，最后用机械搅拌
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奋斗
8楼2014-07-14 21:29:09
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壹米阳光

木虫 (正式写手)

为什么由金虫变为木虫了？
引用回帖:
8楼: Originally posted by wuxm123 at 2014-07-14 21:29:09
磁力搅拌肯定不行，反应后期黏度后增加，最后用机械搅拌

好的，感谢您的指点~

我现在用的是三口烧瓶来做反应器，买来的机械搅拌器在工作时候搅拌桨老震动，不断的与烧瓶口碰撞，很难使用机械搅拌，请问前辈您是怎么解决这个问题的？能不能看看您的反应装置。。。我学习一下。。。


还有一点就是整个过程必须氮气保护么？我如果换成敞口的反应器就可以用机械搅拌器了。。。。我从试剂公司买的单体，没有去除阻聚剂，请问这个影响大么？

希望前辈能再指导小弟一下。。。
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9楼2014-07-14 21:36:34
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壹米阳光

木虫 (正式写手)

为什么由金虫变为木虫了？
引用回帖:
7楼: Originally posted by tfyeszjwl at 2014-07-14 21:15:21
没有，还没去过北京，工作好几年了...

工作了好啊。。。现在最近几个月因为实验卡在这个砍上了，一直过不去，睡觉都睡不好。。。。感觉蛋都快要碎了。。。
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除了现实中的蝇营狗苟，我心中还住着星辰大海。
10楼2014-07-14 21:38:22
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