反应时检测亚硝酸过量的方法是用碘化钾淀粉试纸试验，试验的时间以0.5～2 s内显色为准。亚硝酸过量对下一步偶合反应不利，所以常加入尿素或氨基磺酸以消耗过量亚硝酸。

3.2.3 反应温度

重氯化反应一般在0～5℃进行，这是因为大部分重氮盐在低温下较稳定，在较高温度下重氮盐分解速度加快。重氮化反应温度常取决于重氮盐的稳定性，对氨基苯磺酸重氮盐稳定性高，重氮化温度可在8～15℃进行；1-氨基萘-4-磺酸重氮盐稳定性更高，重氮化温度可在稍高温度（35℃）下进行。

3.3 偶合反应

对于聚苯乙烯基大分子重氮盐的偶合反应，实验发现，当生成的偶氮聚合物刚刚从反应混合物中沉淀并过滤出来时，它们可以很好地溶于有机溶剂。当固体被干燥或仅仅是滤饼在室温下放置几个小时，产物则变得不溶于原来的溶剂或是在溶剂中溶胀。究其原因，未参加偶合的残余重氮基团由于其高反应活性，在偶氮聚合物的提纯及保存过程中容易发生反应，影响产物性质[9]。参考相关文献[5]，为得到可溶性的偶氮产物，我们在偶联反应完全后通过加热以消除残余的重氮盐。

表1 聚苯乙烯硝化产物的紫外光谱数据取样序号 取样时间（h） 最大吸收波长（nm） 吸光度（Abs）1 2 270.50 0.719 2 6 272.50 0.828 3 10 271.50 0.955原料（PS） 261.00 0.065

3.4 聚苯乙烯硝化产物的紫外光谱

图2是不同反应时段所取出的聚苯乙烯硝化产物在三氯甲烷中的紫外光谱图。如图2所示，（1）原料PS的最大吸收波长为261 nm，各硝化产物的最大吸收波长均在272 nm左右，与原料PS相比，硝化产物的最大吸收波长均红移11 nm左右；（2）在测试样品定浓度的情况下（均为3×10-5 g/mL），硝化产物的吸光度随反应时间的增加而有所变大，由此可以得出，随着反应时间的延长，聚苯乙烯的侧链苯环上所连接的硝基数目增加。

图2 聚苯乙烯硝化产物在三氯甲烷中的紫外光谱图（C=3×10-5 g/mL）

3.5 聚合物的红外谱图

图3 硝基聚苯乙烯的红外谱图

如图3所示，在1519 cm-1和1346 cm-1两处明显的特征吸收峰，分别对应的是-NO2的反对称和对称伸缩振动吸收峰，表明聚苯乙烯经过硝化反应后，连接上了硝基基团，即生成了硝基聚苯乙烯。

图4 氨基聚苯乙烯的红外谱图

图5 聚苯乙烯偶氮聚合物的红外谱图

如图4所示，在3435 cm-1处的强吸收峰为氨基的特征吸收峰；与硝基聚苯乙烯的谱图比较分析，硝基在1346 cm-1和1519 cm-1处的特征吸收峰消失，表明硝基被还原成氨基。

如图5所示，在3302 cm-1处的强吸收峰为羟基的特征吸收峰，在846 cm-1处有一强特征吸收峰，表明偶氮产物的生成。

3.6 废旧聚苯乙烯原料与偶合产物的图片

图6 原料聚苯乙烯与聚苯乙烯偶氮聚合物对比图

4 结论

（1）以废旧聚苯乙烯为原料，用98 %浓硫酸与65 %浓硝酸混酸体系作为硝化试剂进行硝化反应（Nitration）、用二水合氯化亚锡/盐酸体系作为还原试剂进行还原反应（Reduction）、用盐酸/亚硝酸钠体系作为重氮化试剂进行重氮化（Diazotization）及与β-萘酚偶合（Coupling）共四步反应，合成了蓝紫色的聚苯乙烯偶氮聚合物。

（2）高分子的结构经红外光谱﹑紫外-可见光谱等手段得以证实。该实验对废旧聚苯乙烯进行后功能化，所制得的有色聚苯乙烯溶解性好且色彩艳丽，具有较好的应用前景，如可作为有色添加剂、光致变色材料等。

1 前言

聚苯乙烯泡沫塑料（简称PS）年产量巨大，为日常生活带来便捷的同时，其废旧品对生活环境亦造成了巨大压力。如何合理有效地回收利用废旧聚苯乙烯，己成为当今科学研究的热门课题之一；而采用化学改性法将WPS转化成高附加值产品，是废旧聚苯乙烯资源化研究的重点[1]。程新建[2]和陈盛明[3]等人利用废旧聚苯乙烯，以二氯甲烷为溶剂、还原铁粉为催化剂合成了阻燃剂溴代聚苯乙烯（BPS）。陈米宋等[4]将WPS经硝化、胺化及季胺化反应，得到PS亚甲基二甲胺氯化胺新型阳离子有机高分子絮凝剂。本研究以废旧聚苯乙烯为原料，采用后功能化方法，制备有色聚苯乙烯偶氮聚合物，为废旧聚苯乙烯的资源化利用寻找一条新途径。

文章来源：《世界有色金属》 网址: http://www.sjysjs.cn/qikandaodu/2021/0524/1078.html