丙烯酸五溴苄酯的合成及其对聚双环戊二烯的阻燃研究
最后加入蒸馏水
去蒸馏水后絮状消失，能够得到目标产物
反应开始加料过程中并未有明显现象发生，有白色沉淀生成，能够得到目标产物
方法三
乙二醇单甲醚、丙烯酸钠溶液,PBB,后处理使用
去离子水洗涤
丙烯酸性质比较活泼，金属离子、氧化物、温度都容易引起丙烯酸单体自聚，工业生产中丙烯酸的自聚多是由温度引起的。即使不加入引发剂，温度超过70℃丙烯酸就会聚合。一般情况下丙烯酸里面要加入阻聚剂，但是温度过高也会聚合。
实验方法一，在滴加浓的NaOH溶液过程中，混合液很快就会变成白色胶状物，主要原因是丙烯酸与NaOH反应比较剧烈，放出大量热量，使反应体系温度在短时间内迅速升高，很容易诱发丙烯酸自聚，发生上述现象，因此实验方法一不可取。
实验方法二，丙烯酸与无水碳酸钠反应比丙烯酸与经氧化钠反应缓和，反应在40℃下进行，放热，反应过程中有较多的CO2气体生成，也有白色絮状物生成，这些白色絮状物沉淀不同于实验方法一种胶状沉淀，加入蒸馏水或在缓慢搅拌作用下，絮状沉淀消失，混合液体又会变成均一透明的。反应最后能够得到目标产物，但产率比较低。分析原因：生成的白色絮状沉淀，应是丙烯酸少量自聚，首先酸碱反应放热，再者体系反应中放出较多CO2气体隔绝氧气，而氧气本身对丙烯酸有自聚作用，因而易发生丙烯酸自聚，但这种自聚的量比较少，在溶剂作用以及反应进行中逐渐溶解消失，实验证明方法二产率不高，有待进一步改进。
实验方法三，由于丙烯酸比较稳定不容易发生自聚现象，因此可采用NaOH浓溶液向丙烯酸中缓慢滴加的方法，配制成丙烯酸钠溶液用其代替丙烯酸，配制过程中可以通过调解NaOH溶液滴加量来配制成PH大于7、等于7和小于7三种不同的丙烯酸溶液。三种不同PH值丙烯酸溶液在反应体系中都比较稳定，反应加料时未见实验一和实验二中白色胶状或絮状沉淀出现，只有在第二步升高温度后，体系中白色沉淀逐渐增多，而加入PH值小于7的丙烯酸钠溶液的体系，反应结束后沉淀量较多，经测定是目标产物且产量较高。
通过以上文献分析，结合本实验室的条件，采用实验方法二进行合成。
§3.3.2 丙烯酸五溴苄酯的表征
丙烯酸五溴苄酯的红外谱图见图3-5，丙烯酸五溴苄酯红外谱带的解析结果见表3-9。从红外光谱图中可以观察到碳碳双键在3450~3210 cm-1的伸缩振动峰：C=C双键的伸缩振动处于1425~1350 cm-1附近，由于其与C=O双键共轭，使其频率降低10~30 cm-1，因此在1450 cm-1和1400 cm-1附近可以观察到两吸收峰。在1650cm-1以附近可以观察到酯基的特征吸收峰。
表3-9丙烯酸五溴苄酯的红外吸收归属
谱带位置cm-1 3424.30 1375.43 100-900 1617．56
谱带归属 =C—H的伸缩振动 C=C双键的伸缩振动 =C—H的弯曲振动 酯基的特征吸收
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图3-5丙烯酸五溴苄酯的红外谱图
100 98 961375.43 94 92 90 88 861617.561009.921257.711188.781063.76664.48496.49421.12412.65552.31%透过率 82 80 78 76 74 72 70 68 66 64 62 60 4000 3424.30 84 3000 2000 波数 (cm-1)1307.73 1000 1335.59
§3.4 聚丙烯酸五溴苄酯的合成
§3.4.1 丙烯酸五溴苄酯与DCPD的聚合同步反应
主催化剂制备：在250ml三口烧瓶中加入一定量的对叔丁基苯酚，抽真空，充氮气，重复四次，转移相应量的WCl6于烧瓶中，然后用注射器注入50ml甲苯，在70℃下剧烈搅拌15-20h制的深紫色钨酚络合物，放在阴凉干燥处保存待用。
辅催化剂制备：在40℃下，将烷基铝溶和双环戊二烯单体按体积比1:1配成溶液，形成反应注射成型工艺的B成分，同样放在阴凉干燥处待用。
丙烯酸五溴苄酯与DCPD的聚合： 用量筒取一定体积的DCPD液化料，转移到干燥的瓶中，按照1%，2%，3%，4%，5%的百分含量向其中加入丙烯酸五溴苄酯，置于超声波清洗器中，使丙烯酸五溴苄酯均匀悬浮于DCPD液化料中，真空抽排并用氮气置换，保证瓶内为无氧环境，最后加入DCPD双组分催化剂进行催化反应，加BPO待脱模后将料块取出。小瓶实验后，则注入模具成型。
§3.5 性能测试 §3.5.1 阻燃性测定
把含有丙烯酸五溴苄酯质量分别为1%、2%、3%、4%、5%的聚双环戊二烯
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进行氧指数测定，结果见表3-10。结果发现丙烯酸五溴苄酯含量为5%的样品OI最大为19.5，纯PDCPD样品OI=17.0。可见，含聚丙烯酸五溴苄酯样品的阻燃性比纯PDCPD的阻燃性好，但效果不太明显。
分析原因，主要有以下方面： (1)加入的丙烯酸五溴苄酯含量低；
(2)时间紧，所做样品数量有限，聚合实验没有优化好。
表3-10丙烯酸五溴苄酯加入量的氧指数
丙烯酸五溴苄酯含量 氧指数
0%（纯品）
17.0
1% 17.2
2% 17.4
3% 18.1
4% 18.6
5% 19.5
§3.6 结论
一、甲苯和溴在铁屑或AICl3的催化下生成了五溴甲苯，对五溴甲苯的结构
进行了红外表征；
二、五溴甲苯发生a氢卤代反应生成了五溴苄基溴，对五溴苄基溴的结构进行了红外和表征；
三、反应时间、温度和溶剂用量是影响五溴苄基溴产率的主要因素，通过调节这几个因素选择五溴苄基溴产率最高的工艺条件。结果表明：五溴苄基溴的产率随着反应时间的延长先增大后减小，减小的原因是由于反应时间过长生成了二溴代物，反应时间为5h时产率最高；五溴苄基溴的产率随反应温度的升高先增大后减小，减小的原因是反应温度高引发剂BPO的半衰期短，过早分解结束使反应提前停止，反应温度为85℃最佳；五溴苄基溴的产率随溶剂用量的增大先升高后降低，CCl4用量为160ml时产率最高，非极性溶剂CCl4的作用是抑制Br2的加成；
四、丙烯酸钠和五溴苄基溴发生亲核取代反应生成了丙烯酸五溴苄酯。反应体系的PH值影响最终产率；当PH值小于7时转化率较高，且丙烯酸不易发生自聚。
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丙烯酸五溴苄酯的合成及其对聚双环戊二烯的阻燃研究
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致 谢
本研究及论文是在我的同事张志强的帮助和支持下完成，在此对他表示衷心的感谢！
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