一、实验原理

1．主要性质和用途

苯乙烯-马来酸酐共聚物（styrene一maleic anhydride copolymer）为浅黄色固体，不溶于水、苯和甲苯等溶剂。本品具有进一步反应的能力，可以通过水解、酯化、酰胺化、磺化等一系列反应合成多种工业助剂。因此，近年来的报道很多。可用于合成表面活性剂、原油及成品油降凝剂、流变性改进剂、泥浆减水剂等。

2．合成原理

由于苯乙烯和马来酸酐是可以溶于苯、甲苯等溶剂的单体，而它们反应生成的聚合物则不溶于上述溶剂，以沉淀析出，因此这种溶液聚合被称为沉淀聚合。

马来酸酐很难发生自聚反应，它是强吸电子单体，苯乙烯是强给电子单体，两种单体的等摩尔混合物易发生共聚。苯乙烯（M₁）和马来酸醉(M₂）共聚的竞聚率r₁；=0.04, r₂=0.0015,r₁ · r₂ = 0.006。所以，两种单体的等摩尔混合物发生聚合时，得到的是近似交替的共聚物。本反应常用的引发剂是偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO）等自由基聚合引发剂。反应方程式为

苯乙烯-马来酸酐共聚物的相对分子质量可以通过反应温度、引发剂用量、溶剂、链转移剂等许多方法进行调节。

二、主要仪器和药品

电动搅拌器、四口烧瓶（250 ml)、球形冷凝管、温度计（0—100℃ )、布氏漏斗、吸滤瓶、真空干燥箱、圆底烧瓶（100 ml) 。

苯乙烯、马来酸酐、甲苯、BPO,盐酸、氢氧化钠。

三、实验内容

1．共聚物合成

在装有电动搅拌器、温度计和回流冷凝管的250 ml四口烧瓶中，加入150 ml甲苯（经蒸馏的）,10.4 g(0.10 mo1）苯乙烯,9.8 g(0.10 mol）马来酸酐和0.1 g(1 x 10^-4 mol) BPO。升温至50℃左右，搅拌15 min后，使马来酸酐完全溶解。然后，升温到80℃左右反应1h。反应过程中，产物逐渐沉淀，反应物逐渐变稠，搅拌困难时停止加热。

反应物降至室温，将产物滤出后，在60℃下，真空干燥。

2．共聚物皂化

在装有回流冷凝管的100 ml圆底烧瓶中，加入2g干燥的共聚物和50 ml 2 mol · L^-1的NaOH溶液，加热至沸腾，待聚合物溶解后继续回流1h。降温至50℃，将溶液倾入200 ml 3 mol·L^-1的盐酸中，使聚合物沉淀，然后过滤、洗涤、干燥，得水解苯乙烯-马来酸酐共聚物。

四、注意事项

①苯乙烯中含有阻聚剂，需经碱洗、减压蒸馏精制后用于聚合。适当增加引友剂。苯乙烯试剂也可直接用于聚合。

②马来酸酐中可能含有一些马来酸，马来酸在甲苯中溶解度很小，使反应物在溶解时不能达到澄清，可用氯仿、甲苯等溶剂重结晶提纯马来酸酐 。

③BPO提纯：可将12 g BPO在室温下溶于50 ml氯仿，滤出不溶物后，溶液倒入150ml甲醇中。析出结晶后，吸滤，在真空干燥箱中于室温下干燥。

④沉淀共聚合有自加聚现象，注意控制反应温度不要太高，否则不仅可能引起冲料，而且高温下的竞聚率也会变化。