第三章-高分子溶液讲解ppt课件.ppt
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1、第三章 高分子溶液篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统高分子溶液:聚合物以分子状态分散在溶剂 中所形成的均相体系。浓溶液:不溶体系:稀溶液:理论上定义5%,实用上1%用于研究分子结构。理论上定义5%,实用上10%用于油漆、涂料、粘合剂、溶液纺丝。用于容器 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统高分子溶液 多组分聚合物 嵌段共聚物 接枝共聚物 共混物 网络聚合物 高分子溶液:聚合物以分子状态分散在溶剂 中所形成的均相体系。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时
2、间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.1 聚合物的溶解溶解:两种分子的相互扩散 3.1.1 溶解过程溶解过程界面篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统先溶胀,后溶解先溶胀,后溶解线形聚合物:单向扩散,溶胀双向扩散,溶解3.1 聚合物的溶解篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统只溶胀,不溶解只溶胀,不溶解网络聚合物:溶胀平衡3.1 聚合物的溶解篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的
3、计时计分系统是一种得分类型的系统先熔融,再先熔融,再溶解溶解结晶聚合物:3.1 聚合物的溶解篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.1.2 溶度参数溶度参数聚合物在溶剂中的溶解能够进行 T 溶解温度 Hm混合焓 Sm 混合熵 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统在溶解过程中,分子排列趋于混乱 Sm0,TSm0Gm的正负取决于Hm。一般情况下,Hm0。当极性聚合物溶于极性溶剂中,由于溶质与溶剂的强烈相互作用,溶解时放热Hm0。篮球比赛是根据运动队在规定的
4、比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Hildebrand公式:Hm1211/2-21/22Vm式中:体积分数 内聚能密度 cohesive energy density(CED)Vm溶液的总体积 1、2分别表示溶剂和溶质篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 E为一个分子的气化能,是该分子从纯态解离必须破坏的其相邻分子相互作用的能量。V为分子的体积内聚能密度可表示分子间作用力篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
5、定义溶度参数为内聚能密度的平方根(J/cm3)1/2 Hm121-22Vm 所以:1-21.7,大概可以溶解;1-22.0,大概不溶解。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统内聚能密度和溶度参数都可作为分子间力分子间力的度量聚四氟乙烯聚二甲基硅氧烷聚异丁烯聚乙烯聚丙烯聚丁二烯聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚氯乙烯聚对苯二甲醇乙二酯聚氧化乙烯聚乙烯醇尼龙66聚丙烯腈12.714.916.116.216.617.218.619.319.621.920.325.827.831.5非极性:弱极性:强氢键:很强聚合物 (J/cm3)1/2溶
6、度参数包含了色散力、极性力和氢键全部贡献篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统聚乙烯=16.2(J/cm3)1/2 密度=1.0 g/cm3内聚能密度=262 J/cm3分子量50000的聚乙烯,50000 cm3/mol内聚能:13,100,000 J/molC-C键能:83kcal/mol=346,940 J/mol分子间力的数量级概念分子间力远远大于键能,故大分子不能气化篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统溶度参数的测定方法溶剂的溶度参数可以通过溶
7、剂的蒸发热直接测定(1)特性粘度法:聚合物不可气化,故采用相对方法 假设溶度参数相同的溶剂对聚合物的溶解能力最强聚合物溶度参数特性粘度溶剂溶度参数篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统溶度参数的测定方法(2)溶胀法:假设相同溶度参数的溶剂可获得最大的溶胀度聚合物溶度参数溶胀倍数溶剂溶度参数篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统溶度参数的测定方法(3)计算法(Small公式)高聚物各结构基团的摩尔引力常数重复单元的摩尔体积篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间
8、里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统F=269+65.6+668.2+303.4*2=1609.6V=M/=(5C+2O+8H)/1.19=100/1.19手册:19.3(J/cm3)1/2实测:18.419.4 例:26965.6668.2303.4 CH2C CO CH3CH3OPMMA篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统溶剂 (J/cm3)1/2 聚合物 (J/cm3)1/2二氟二氯甲烷环己烷正己烷四氯化碳二甲苯甲苯苯氯苯四氢呋喃丙酮二氧六环二甲基甲酰胺甲醇水10.413.514.
9、817.618.018.218.819.420.320.320.524.929.747.9聚四氟乙烯聚二甲基硅氧烷聚异丁烯聚乙烯聚丙烯聚丁二烯聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚氯乙烯聚对苯二甲醇乙二酯聚氧化乙烯聚乙烯醇尼龙66聚丙烯腈12.714.916.116.216.617.218.619.319.621.920.325.827.831.5常见聚合物与溶剂的溶度参数篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统溶度参数是具有加和性的篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系
10、统解:1 1+2 217.014.41+18.621+2=1解得10.38,20.62例:苯乙烯丁二烯共聚物的=17.0,已知戊烷的=14.4,醋酸乙酯的18.6,配制该共聚物的最佳溶剂。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.2 柔性链高分子的热力学性质只考虑二元混合混合熵永远有利于混合,但混合热可正可负篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.2.1 平均场理论 由Flory 和Huggins于1942年分别建立,又称Flory Huggins晶格模
11、型理论。基础:正则溶液N1个溶剂分子N2个溶质分子N=N1+N2+篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统平均场理论:用格子研究二元混合物。一个小分子或大分子的一个链节占据一个格子,一个分子链占据若干个相连的格子。正则溶液 聚合物溶液 聚合物合金篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、混合熵的计算Boltzmann 熵定律状态数W:分子在格子中的排列方式篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的
12、系统首先以小分子为基础:混合前:S1前=0W1前=1W2前=1 S2前=0篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统混合后:混合后:SklnW k(lnN!lnN1!lnN2!)N个格子中有N1个溶剂分子和N2个溶质分子篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统利用stirling公式:当N时,lnN!NlnNNSk(NlnNNN1lnN1+N1N2ln N2+N2)k(NlnNN1lnN1N2ln N2)k(N1+N2)lnNN1lnN1N2ln N2SklnW
13、k(lnN!lnN1!lnN2!)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统N分子个数n物质的量(摩尔数)x分子分数(或摩尔分数)1、2分别代表溶剂、溶质篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统高分子溶液:假设:a.每个高分子链均由x个链节组成,每个链节的体积与小分子溶剂的体积相等。b.高分子链是柔性的,所有构象具有相同的能量。c.溶液中的链节均匀分布。平均场理论篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类
14、型的系统+N1N2N=N1+xN2篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 先放置N2个高分子,溶剂分子只有一种排列方式。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 假定已有j个分子放入格子中,则还余下N-xj个空格,计算第j+1个高分子放入Nxj个格子中的放置方法Wj+1 第一个链节:Nxj第二个链节:Z配位数 第三个链节:第四个链节:篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统S溶液klnW篮球
15、比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统S溶剂S溶液S聚合物SMS溶液(S溶剂S聚合物)S聚合物为N10时的S溶液0篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统体积分数小分子溶液篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、混合焓的计算相邻格子间有三种两两相互作用w11w22w12w12w12A Bw22篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类
16、型的系统混合前:A篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统AB混合过程能量变化为:混合后:一个高分子周围的格数:(Z2)x+2(Z2)x 其中溶剂分子数为(Z2)x1篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统共有N2个高分子定义:篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Huggins参数(哈金斯参数):是一个无量纲的量,物理意义为一个溶质分子被放入溶剂中作用能变化与动能之比值越小,表示溶质与溶剂
17、的相互作用越强。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统聚合物溶剂温度1聚苯乙烯甲苯250.37聚苯乙烯环己烷340.50聚异丁烯苯250.40聚氧化乙烯苯700.19聚氧化乙烯水250.40聚二甲基硅氧烷甲苯200.45丁苯橡胶甲苯250.39聚乙烯正庚烷1090.29一些聚合物/溶剂对的1值篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、混合自由能的计算篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
18、4、化学位的计算对于高分子稀溶液,假设21,则11篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统理想溶液非理想部分当 时,高分子溶液类似于理想溶液 分子间无作用力链节-溶剂间作用与链节-链节、溶剂-溶剂间用力相互抵消篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统状态溶解过程的自发趋势更强良溶剂 不良溶剂 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.3 高分子溶液的相平衡3.3.1 渗透压Osmotic p
19、ressurePure solventSolutionSemipermeable membrane篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统渗透压等于单位体积溶剂的化学位,即:V1与v1分别为溶剂的偏摩尔体积与摩尔体积。由于为稀溶液,所以近似相等。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统R:气体常数c:溶液浓度 :数均分子量A2:第二维利系数聚合物比容溶剂的体积篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型
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