【光引发聚合温度控制系统】
功能作用介绍：
作品作用：光引发聚合温度控制系统可用于一般化学及物理过程的温度控制和调节，特别适用于光引发聚合反应过程。光引发聚合温度控制系统，不仅可以实现温度调节和可控，而且对光路无阻挡，不吸收任何光能，是光引发聚合反应温度控制的最佳选择。
功能简介：
光化学反应又称光化作用，泛指在紫外、可见等光的作用下由物质的分子吸收光子后所引发的反应。这是一类非常重要的化学反应，不仅广泛存在于自然界中，如光合作用，而且在有机合成、高分子聚合中得到广泛应用，是一种常用的合成方法。例如紫外光固化过程等。光化学反应中，温度和光照往往是两个非常重要的因素，需要准确地加以控制。现有的光化学温控装置或系统，主要包括水浴、油浴、加热台、高压汞灯等。使用这些加热装置时，反应器皿必须浸没在水浴或油浴中，这对于光引发的一些反应，具有一定的局限性。如用高压汞灯会出现加热不均匀现象，导致局部过热，反应不均匀。如将反应器用水浴调控温度，则由于水对紫外光线又有较强的吸收，导致大部分有效光被水吸收，使反应效率大大降低。因此，装置的局限性在一定程度上限制了光化学反应的有效开展。
针对这一现状，我们设计了一套既对光路没有阻挡，又能均匀加热的光引发聚合温度控制系统。该系统不仅可以实现温度调节和可控，而且对光路无阻挡，不吸收任何光能，是一套具有良好性能光引发聚合反应温度控制的实验装置。
设备经过两年左右的使用和改进，一开始通过在反应器热浴外外置热交换装置的方式进行温度调控，虽然可以成功进行温控，但由于热交换器与反应器热浴间存在温度梯度，因而热浴的温度均匀性和可调控性不太理想。通过进一步调整，在反应器热浴内部直接加工载热流体通道，大大降低了载热流体与热浴的传热阻力，基本消除了热浴的温度梯度。通过外接水浴或油浴循环，温度的调节范围大大提高，同时温度控制的稳定性明显改善。目前基于这一设计，制作完成了光引发聚合温度控制系统。该装置可控温度范围广(-20℃-350℃)，并可适用于1mL、5mL、10mL、20mL、50mL等多种反应装置。在材料与化学化工学部本科实验教学的综合实验教学中得到应用，简化和改进了《功能性醋酸乙烯酯的可控聚合》的实验操作，取得了优异的实验效果和教学效果。该装置符合实验室规范，实验过程安全可控。学生用该装置进行综合实验，安全便捷，大大提高了实验效率，实验时间由原来的8小时左右缩短为4小时。
从实验结果可以发现，在不使用本装置进行光引发聚合时，由于高压汞灯的温度较高，引起部分单体挥发，并在聚合反应器上部产生聚合物，所得聚合物GPC曲线显示其为两个不同分子量聚合物的混合物，一个为普通自由基聚合产物，一个为可控自由基聚合产物。在使用本装置，将温度控制在25度时，所得聚合物GPC曲线显示所得聚合物为可控自由基聚合所得产物的单一组分。
作品名称：光引发聚合温度控制系统
完成单位：苏州大学材料与化学化工学部
