【光引發聚合溫度控制系統】
功能作用介紹：
作品作用：光引發聚合溫度控制系統可用于一般化學及物理過程的溫度控制和調節，特別適用于光引發聚合反應過程。光引發聚合溫度控制系統，不僅可以實現溫度調節和可控，而且對光路無阻擋，不吸收任何光能，是光引發聚合反應溫度控制的最佳選擇。
功能簡介：
光化學反應又稱光化作用，泛指在紫外、可見等光的作用下由物質的分子吸收光子后所引發的反應。這是一類非常重要的化學反應，不僅廣泛存在于自然界中，如光合作用，而且在有機合成、高分子聚合中得到廣泛應用，是一種常用的合成方法。例如紫外光固化過程等。光化學反應中，溫度和光照往往是兩個非常重要的因素，需要準確地加以控制?，F有的光化學溫控裝置或系統，主要包括水浴、油浴、加熱臺、高壓汞燈等。使用這些加熱裝置時，反應器皿必須浸沒在水浴或油浴中，這對于光引發的一些反應，具有一定的局限性。如用高壓汞燈會出現加熱不均勻現象，導致局部過熱，反應不均勻。如將反應器用水浴調控溫度，則由于水對紫外光線又有較強的吸收，導致大部分有效光被水吸收，使反應效率大大降低。因此，裝置的局限性在一定程度上限制了光化學反應的有效開展。
針對這一現狀，我們設計了一套既對光路沒有阻擋，又能均勻加熱的光引發聚合溫度控制系統。該系統不僅可以實現溫度調節和可控，而且對光路無阻擋，不吸收任何光能，是一套具有良好性能光引發聚合反應溫度控制的實驗裝置。
設備經過兩年左右的使用和改進，一開始通過在反應器熱浴外外置熱交換裝置的方式進行溫度調控，雖然可以成功進行溫控，但由于熱交換器與反應器熱浴間存在溫度梯度，因而熱浴的溫度均勻性和可調控性不太理想。通過進一步調整，在反應器熱浴內部直接加工載熱流體通道，大大降低了載熱流體與熱浴的傳熱阻力，基本消除了熱浴的溫度梯度。通過外接水浴或油浴循環，溫度的調節范圍大大提高，同時溫度控制的穩定性明顯改善。目前基于這一設計，制作完成了光引發聚合溫度控制系統。該裝置可控溫度范圍廣(-20℃-350℃)，并可適用于1mL、5mL、10mL、20mL、50mL等多種反應裝置。在材料與化學化工學部本科實驗教學的綜合實驗教學中得到應用，簡化和改進了《功能性醋酸乙烯酯的可控聚合》的實驗操作，取得了優異的實驗效果和教學效果。該裝置符合實驗室規范，實驗過程安全可控。學生用該裝置進行綜合實驗，安全便捷，大大提高了實驗效率，實驗時間由原來的8小時左右縮短為4小時。
從實驗結果可以發現，在不使用本裝置進行光引發聚合時，由于高壓汞燈的溫度較高，引起部分單體揮發，并在聚合反應器上部產生聚合物，所得聚合物GPC曲線顯示其為兩個不同分子量聚合物的混合物，一個為普通自由基聚合產物，一個為可控自由基聚合產物。在使用本裝置，將溫度控制在25度時，所得聚合物GPC曲線顯示所得聚合物為可控自由基聚合所得產物的單一組分。
作品名稱：光引發聚合溫度控制系統
完成單位：蘇州大學材料與化學化工學部
