本实验用来纯化的高聚物样品必须在前一实验期间准备好.将10毫升蒸馏过的丙烯酸甲酯和20毫升苯放入一个带有螺丝帽的管形瓶内,然后再加入0.03克偶氮二异丁腈,用一小片聚乙烯膜盖住管形瓶,将螺帽旋紧,摇晃这个瓶直到所有的引发剂全部溶解为止.打开螺帽,为了除去体系内溶解的氧气,将氮气通入单体溶液5分钟.再将螺帽和垫圈装回管形瓶上,将管倒置以检验管形瓶有没有漏缝,然后放入置于50℃烘箱内的一个不锈钢烧杯内.
24小时后从烘箱内取出管形瓶.把瓶内的东西转入盛有50毫升苯的125毫升锥形瓶内,然后将混合物静置,为下步使用作好准备.
在一400毫升的烧杯内盛有200毫升甲醇,装上机械搅拌,猛烈搅动甲醇.将锥形瓶内的东西慢慢倒入甲醇中,使高聚物沉淀.用一个玻璃砂漏斗通过抽滤将沉淀物分离出来.
在绝大部分溶剂除去后,将沉淀的高聚物溶解在50毫升的苯中,然后用上述同样方法再沉淀和过滤.溶解,沉淀和过滤的过程重复多次.
用沉淀法纯化 经两次重沉淀的高聚物样品2克溶解在50毫升苯中,将高聚物溶液倒入分液漏斗内,然后,在激烈搅摔下(机械搅拌)把溶液滴加到一个盛有200毫升甲醇的400毫升烧杯里.
抽滤高聚物沉淀,并在吸滤漏斗上用空气干燥10分钟.然后移到表面皿上,并放入真空烘箱内*.烘箱用一泵抽真空.为了防止溶剂蒸气对泵的腐蚀,通过一个浸在干冰-丙酮浴内的冷阱.调节烘箱的温度为50℃,在泵不断运转下加热样品一个半小时.放真空时,在烘箱的进气管口放一小片滤纸,同时打开活塞.滤纸落下时,样品就能安全地从烘箱内取出.称重高聚物样品,将样品放回烘箱再在真空下放置10分钟,直到样品恒重为止.
用冷冻干燥法纯化 取2克经两次重沉淀的聚丙烯酸甲酯样品,放在玻璃砂漏斗上抽吸10分钟进行空气干燥.然后,将样品从漏斗中取出,在100毫升圆底烧瓶内将它溶于25毫升苯中**.苯溶液在干冰-丙酮浴内很快地被冻结.
将装有冷冻样品的烧瓶放入一充满碎冰水的大杜瓦瓶中(见图12.1).烧瓶又与一个冷阱相连,冷阱放在一个充满干冰和丙酮的小杜瓦瓶内,与圆底烧瓶相连的冷阱是反放在冷阱正常操作的位置上,即冷阱的短管连于装有苯溶液的烧瓶上,为了使固体苯凝结在阱壁而不致于凝结在阱管里.反置的冷阱与第二个冷阱按正常操作的位置相连,并且通过一T形管与麦氏压力计和真空泵相连.所有部件间的连结都是用耐压橡胶管做的,橡胶管通过一直角软管连结管与圆底烧瓶相连.
真空要保持一整夜.若因某种原因实验必须中断,那末高聚物必须重新溶解在苯中,同时重复整个过程.
次日早晨将装有高聚物的圆底烧瓶从冰水浴中取出,使在真空下达到室温并保持2小时以上.将系统放空,从瓶中取出样品,放于一表面皿上,再称重.将高聚物放入真空烘箱内,保持在50℃,样品每隔2小时称重一次,直到恒重为止.从这两种纯化方法的结果,可以看到所得样品在聚集态上是不同的.
仪器 带有螺丝帽的管形瓶,不锈钢烧杯,玻璃砂漏斗,吸气器和吸滤瓶,100毫升带有一个标准磨口接头的圆底烧瓶,直角软管连结管,T形管,400毫升烧杯,机械搅拌,分液漏斗,杜瓦瓶,冷阱,真空烘箱,麦氏压力计,真空泵,表面皿.
化学试剂 新蒸馏的丙烯酸甲酯,干燥的苯,偶氮二异丁腈,氮气,甲醇,干冰和丙酮.
* 如果没有真空烘箱,可用一个红外灯加热真空干燥器来代替.
** 可用冷冻干燥瓶(如 Scientific Glass Co.D-9070,200毫升容量),这种瓶将有助于干燥样品的转移.