一、课程基本信息

课程代码：090213

课程名称：高分子化学实验Ⅰ

英文名称：Experimental Polymer Chemistry I

课程总学时:32    总学分:1      实验学时:32

适用对象:高分子材料与工程专业

 

二、 实验课程的性质与任务

《高分子化学实验》侧重学习高分子化合物的制备、结构表征、性能测定等内容的专业实验课程。在学生掌握了有关高分子化学基本知识的基础上，培养同学们的实验动手技能与操作。本课程内容包括了常规的实验项目，并促进学生对实验研究的兴趣以及活用科学原理的能力，实验中所引用的相关知识和原理均详加论述，对实验的操作步骤与技巧亦有详细的介绍，使学生结合基础知识，能理解所学的内容。

 

三、 实验教学目的与要求

通过本课程的学习，使学生了解当今高分子科学实验技术的常规操作方法，掌握高分子化合物制备、测试的基本实验技能，开阔科学思维与视野，拓宽知识面,培养高分子领域队伍、促进我国高分子成果转化、发展我国高分子产业有所裨益。

 

四、 考核办法和成绩评定标准

考查，根据学生的实验预习报告、实验纪律、实验动手能力及实验报告结果，进行综合评定。

 

五、 实验指导书

韩哲文主编.《高分子科学实验》.上海：华东理工大学出版社，2005年2月第一版。

 

六、实验项目、内容与要求

实验一  苯乙烯自由基悬浮聚合

实验类型：验证试验

实验学时：6

每组人数：2

目的与要求：

了解悬浮聚合的配方及各组份的作用

了解不同类型悬浮剂的分散机理、搅拌速度、搅拌器形状对悬浮聚合物粒径等的影响

学习悬浮聚合的操作方法          

教学方法与手段：

课堂讲述、动手操作

实验内容提要：

实验原理：悬浮聚合是将单体以微珠形式分散于介质中进行的聚合。

主要仪器和试剂：三口瓶、冷凝管、电热锅、苯乙烯单体、BPO 等

实验步骤：

安装时搅拌器装在支管正中，不要与壁碰撞，搅拌时要平稳，支管下装有加热水浴

注意调整搅拌器转速，为使单体在水中分散成为大小均匀的珠粒；计算产率

实验二  聚醋酸乙烯酯的溶液聚合与聚乙烯醇的制备

实验类型：验证试验

实验学时：6

每组人数：2

目的与要求：

掌握聚醋酸乙烯酯的溶液聚合方法

了解聚醋酸乙烯酯制备聚乙烯醇方法

通过高分子转化反应了解溶液聚合、高分子侧基反应原理及醇解度测定方法  

教学方法与手段：

课堂讲述、动手操作

实验内容提要：

    实验原理：用乙醇作溶剂，PVAc 能溶于乙醇，聚合反应中活性链对乙醇的链转移常数较小。

实验仪器与试剂：三口瓶、回流冷凝管、搅拌器、滴液漏斗，醋酸乙烯酯、乙醇、AIBN 等

实验步骤：PVAc制备；将大部分聚合物溶液倒入回收瓶中，反应瓶内留下约15g ，用适量乙醇将瓶口处的溶液冲净；

实验三  醋酸乙烯酯乳液聚合

实验类型：验证试验

实验学时：5

每组人数：2

目的与要求：

了解乳液聚合的特点、配方及各组份所起作用

掌握聚醋酸乙烯酯胶乳的制备方法及用途

教学方法与手段：

课堂讲述、动手操作

实验内容提要：

实验原理：单体在水相介质中，由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合，称乳液聚合，其主要成份是单体、水、引发剂和乳化剂。

仪器与试剂：搅拌器、冷凝管、四口烧瓶、滴液漏斗、恒温水槽，醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、OP-10、过硫酸铵等

实验步骤

 在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗及温度计的夹套釜中加入乳化剂 (6g PVA 溶于 78ml 蒸馏水及1g OP-10) 和21.5ml VAc，待乳化剂全部溶解，称1g过硫酸铵，用5ml水溶解于小烧杯中，将此溶液的一半倒入反应釜内，开动搅拌，加热恒温槽，反应温度在65～70℃左右。然后用滴液漏斗滴加32ml VAc （滴加速度不宜过快），加完后把余下的过硫酸铵加入夹套釜中，继续加热，使之回流，逐步升温，以不产生大量泡沫为准，最后升到80℃，无回流为止。停止加热，冷却到50℃后，加入0.25g 碳酸氢钠溶于5ml水的溶液，再加入8mlDBP ，搅拌冷却后，即成白色乳液。

实验四  甲基丙烯酸甲酯本体聚合制有机玻璃板

实验类型：验证试验

实验学时：5

每组人数：2

目的与要求：

了解本体聚合的特点

掌握本体聚合的实施方法

并观察整个聚合过程中体系粘度的变化过程。            

教学方法与手段：

课堂讲述、动手操作

实验内容提要：

   实验原理：

本体聚合是不加其它介质，只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合，本体聚合的产物纯度高、工序及后处理简单，但随着聚合的进行，转化率提高，体系粘度增加，聚合热难以散发，系统的散热是关键。

仪器与试剂：搅拌器、冷凝管、三口烧瓶、MMA、BPO 等

实验步骤：制模、预聚制浆、低温聚合、高温聚合、脱模、透光率测定

实验五 聚乙烯醇缩甲醛的制备

实验类型：验证试验

实验学时：5

每组人数：2

目的与要求：

进一步了解高分子化学反应的原理

通过聚乙烯醇的缩醛化制备胶水，掌握PVA 缩醛化的实验技术与反应原理

教学方法与手段：

课堂讲述、动手操作

实验内容提要：

实验原理：

PVA 由于水溶性无法实际应用，利用缩醛化减少其水溶性，使PVA 有了较大的实际应用价值。

实验仪器与试剂：搅拌器、冷凝管、三口烧瓶、恒温水槽，聚乙烯醇、甲醛水溶液等

实验步骤：搭好装置；加料升温；加余料，搅拌、反应

实验六 甲基丙烯酸甲酯对纤维素的接枝聚合

实验类型：验证试验

实验学时：5

每组人数：2

目的与要求：

了解接枝的原理

教学方法与手段：

课堂讲述、动手操作

实验内容提要：

    主要内容：

实验原理：在聚合体的主链上，以化学或物理方法，制造聚合起始活性点，再以不同单体加成至活性点，成长成带分枝之聚合体

实验仪器与试剂：恒温槽、氮气瓶、烧瓶、试管等；MMA 、DMSO 、IV 、丙酮、硝酸、甲醇等

实验步骤：取五支试管加入基本药品后，再加入不同的单体组成以及干燥薄膜，继续加入调制的蔗糖水溶液反应。

 

七、其他说明

本课程的目的是开阔学生思维与视野，拓宽知识面；可布置一定的文献阅读。

 

 

大纲修订人：  周红军                     修订日期：2017-12-8

大纲审定人：                             审定日期：