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1、第四章 高分子的溶液性质 高聚物溶液从广高聚物溶液从广义上包括稀溶上包括稀溶液(液(1%以下)、以下)、浓溶液(溶液(纺丝液、油漆等)、液、油漆等)、冻胶、凝胶、增胶、凝胶、增塑高分子、共混高分子等塑高分子、共混高分子等高高聚聚物物溶溶液液分分类类研究研究高分子溶液是研究单个高分子链结构的最佳方法应用应用粘合剂涂料溶液纺丝增塑共混4.1.2 高聚物溶解高聚物溶解过程的程的热力学解力学解释在恒温恒压下在恒温恒压下,溶质能自发溶解于溶剂的条件是溶质能自发溶解于溶剂的条件是混合自由能为负混合自由能为负.F=H.F=HTS0TS0;而溶解;而溶解过程是分子的排列趋于混乱,熵变为正值,因过程是分子的排列
2、趋于混乱,熵变为正值,因此混合自由能的正负取决于混合热的正负和大此混合自由能的正负取决于混合热的正负和大小。小。1 1、对于极性高聚物与极性溶剂,溶解时放热、对于极性高聚物与极性溶剂,溶解时放热H0H0,体系的,体系的F 0F 0,溶解过程能够自发,溶解过程能够自发进行。进行。2 2、对于非极性高聚物,溶解过程一般是吸热、对于非极性高聚物,溶解过程一般是吸热的,故,只有在的,故,只有在|H|T|S|H|T|S|时,才能溶时,才能溶解。即,升高温度或减小混合热才能使体系自解。即,升高温度或减小混合热才能使体系自发溶解。混合热可用小分子的溶度公式发溶解。混合热可用小分子的溶度公式(Hildebra
3、ndHildebrand公式)来计算:公式)来计算:H=VH=V1 12 2(E(E1 1/V/V1 1)1/21/2(E(E2 2/V/V2 2)1/21/2 2 2是体积分数是体积分数,V,V是体积是体积,1,1代表溶剂代表溶剂,2,2代表溶质代表溶质,E/VE/V是内聚能密度是内聚能密度,混合热是由于两种物质内混合热是由于两种物质内聚能密度不等引起的。聚能密度不等引起的。内聚能密度的平方根称内聚能密度的平方根称为溶度参数为溶度参数=(E/V)=(E/V)1/21/2。则:。则:H/VH/V1 12 2=(=(1 1-2 2)2 2l对于极性高聚物,不但要求它与溶剂溶度对于极性高聚物,不但
4、要求它与溶剂溶度参数中的非极性部分接近,还要求极性部分参数中的非极性部分接近,还要求极性部分接近,才能溶解。接近,才能溶解。l例如,例如,PS是弱极性的,是弱极性的,=9.1,溶度参数在,溶度参数在8.9-10.8的甲苯、苯、氯仿、苯胺等极性不大的甲苯、苯、氯仿、苯胺等极性不大的溶剂都可以溶解它,而溶度参数为的溶剂都可以溶解它,而溶度参数为10的丙的丙酮由于极性太强,不能溶解它。酮由于极性太强,不能溶解它。如何测定溶度参数如何测定溶度参数 (2)粘度法粘度法即按照溶度参数原则,溶度参数越是接近相溶性越好,相即按照溶度参数原则,溶度参数越是接近相溶性越好,相溶越好溶液粘度最大。所以把高分子在不同
5、溶剂中溶解,溶越好溶液粘度最大。所以把高分子在不同溶剂中溶解,测其粘度,粘度最大时对应的溶剂的溶度参数即为此高分测其粘度,粘度最大时对应的溶剂的溶度参数即为此高分子的溶度参数。子的溶度参数。4.1.3 溶溶剂的的选择1 1、对于非晶高聚物,相似相溶和极性相近于非晶高聚物,相似相溶和极性相近两个原两个原则2 2、对于非极性于非极性结晶高聚物,溶晶高聚物,溶剂的的选择比比较困困难,其溶解包括两个,其溶解包括两个过程,其一是程,其一是结晶部分的熔融,其二是高分子与溶晶部分的熔融,其二是高分子与溶剂的混的混合,都是吸合,都是吸热过程,程,H H比比较大,即使溶度大,即使溶度参数接近,也很参数接近,也很
6、难满足足F F0 0的条件,必的条件,必须提高温度,使提高温度,使T T S S增大,例如增大,例如PEPE须在在120 120 C C以上才能溶于四以上才能溶于四氢萘、对二甲苯等非极二甲苯等非极性溶性溶剂;PPPP要在要在135 135 C C才能溶于四才能溶于四氢萘。第二第二节 高分子溶液的高分子溶液的热力学性力学性质理想液体理想液体:溶液中溶质分子间、溶剂分子间和溶剂溶溶液中溶质分子间、溶剂分子间和溶剂溶质分子间的相互作用能均相等,溶解过程没有体积的变质分子间的相互作用能均相等,溶解过程没有体积的变化,也没有焓的变化。化,也没有焓的变化。理想溶液理想溶液实际上是不存在的上是不存在的,高分
7、子溶液与理想溶液,高分子溶液与理想溶液的偏差在于两个方面:一是溶的偏差在于两个方面:一是溶剂分子之分子之间、高分子重复、高分子重复单元之元之间以及溶以及溶剂与重复与重复单元之元之间的相互作用能都不相的相互作用能都不相等,因此混合等,因此混合热不不为零;二是高分子具有一定的柔零;二是高分子具有一定的柔顺性,性,每个分子本身可以采取每个分子本身可以采取许多构象,因此高分子溶液中分多构象,因此高分子溶液中分子的排列方式比同子的排列方式比同样分子数目的小分子溶液的排列方式分子数目的小分子溶液的排列方式多,即其混合多,即其混合熵高于理想溶液的混合高于理想溶液的混合熵。4.2.1 Flory-Huggin
8、s高分子溶液理论1 1、高分子溶液混合、高分子溶液混合熵对于理想溶液,其混合于理想溶液,其混合熵为:SSMMi i=k k(N N1 1lnXlnX1 1+N+N2 2lnXlnX2 2),),N N是分子数目,是分子数目,X X是摩是摩尔分数,分数,k k是玻是玻兹曼常数,曼常数,1 1指溶指溶剂,2 2指溶指溶质。对于高分子溶液,其混合于高分子溶液,其混合熵为:SSMM=R R(n n1 1lnln1 1+n+n2 2ln ln 2 2)二者比二者比较体体积分数代替了摩分数代替了摩尔分数。如果溶分数。如果溶质分子和溶分子和溶剂分子分子体体积相等,相等,则二式一二式一样,由于一个高分子在溶液
9、中起不止一个,由于一个高分子在溶液中起不止一个小分子的作用,因此由下式小分子的作用,因此由下式计算得到的混合算得到的混合熵比前式大得多。比前式大得多。2 2、高分子溶液混合、高分子溶液混合热HHMM=RT=RT1 1n n1 1 2 2 ,1 1 称称为HugginsHuggins参数,它反映高分子与溶参数,它反映高分子与溶剂混合混合时相互作用能的相互作用能的变化。化。1 1k Tk T的物理意的物理意义表示当一个溶表示当一个溶剂分分子放到高聚物中去子放到高聚物中去时所引起的能量的所引起的能量的变化。化。3、高分子溶液的混合自由能FFMM=H=HMMTSTSMM=RT=RT(n n1 1ln
10、ln 1 1n2ln n2ln 2 2 1 1n n1 1 2 2)溶液中溶溶液中溶剂的化学位的化学位变化和溶化和溶质的化学位的化学位变化化1 1、2 2分分别为:1 1=RTln=RTln1 1(1-1/x1-1/x)2 2 1 1 2 22 2 2 2=RTlnRTln2 2(x-1x-1)1 1x x 1 1 1 12 2 lnplnp1 1/p/p1 10 0=1 1/RT=/RT=ln ln(1-1-2 2)(1-1/x1-1/x)2 2 1 1 2 22 2注意:由高分子溶液蒸汽注意:由高分子溶液蒸汽压p p1 1和和纯溶溶剂蒸汽蒸汽压p p1 10 0的的测量量可以估算出高分子可
11、以估算出高分子-溶溶剂的相互作用参数的相互作用参数 1 1 ,按上式,按上式,应与高分子溶液与高分子溶液浓度无关,但度无关,但试验事事实却并不如此。却并不如此。4.2.2 Flory温度(温度)对于稀溶液,于稀溶液,2 2 1 1,则 ln ln 1 1=ln=ln(1-1-2 2)=2 21/2 1/2 2 22 21 1=RT=RT(-1/x-1/x)2 2(1 11/21/2)2 22 2 上式中前一上式中前一项为理想溶液中溶理想溶液中溶剂的化学位的化学位变化,后一化,后一项为非非理想部分。理想部分。1 1E E=RT=RT(1 11/21/2)2 22 2 ,1 1=1 1i i+1
12、1E E由此可以看出,高分子溶液即使由此可以看出,高分子溶液即使浓度很稀也不能看作理想溶度很稀也不能看作理想溶液,必液,必须是是 1 1=1/2=1/2的溶液才能使的溶液才能使1 1E E=0=0,从而使高分子溶液,从而使高分子溶液符合理想溶液的条件。当符合理想溶液的条件。当 1 11/21/2时,1 1E E 0 0,使溶解,使溶解过程程的自的自发趋势加大。此加大。此时的溶的溶剂称称为高分子的良溶高分子的良溶剂。FloryFlory认为高分子在良溶高分子在良溶剂中,高分子中,高分子链段与溶段与溶剂的作用能的作用能远远大于高分子大于高分子链段之段之间的作用能,使高分子的作用能,使高分子链在溶液
13、中在溶液中扩展,展,这样高分子高分子链的的许多构象不能多构象不能实现。因此除了由于相互作用。因此除了由于相互作用能不等引起的非理想部分以外,能不等引起的非理想部分以外,还有构象数减少引起的非理有构象数减少引起的非理想部分。想部分。溶液的过量化学位溶液的过量化学位1E应该由两部分组成,一部分是热引应该由两部分组成,一部分是热引起的,另一部分是熵引起的,由此引出两个参数起的,另一部分是熵引起的,由此引出两个参数K1和和1,分别称为热参数和熵参数。由于相互作用能不等引起的过量分别称为热参数和熵参数。由于相互作用能不等引起的过量偏摩尔混合热、过量偏摩尔混合熵和过量化学位变化分别为:偏摩尔混合热、过量偏
14、摩尔混合熵和过量化学位变化分别为:H1E=RTK1 22,S1E=R 1 22 1E=H1ET S1E=RT(K1 1)22 比较两式:比较两式:11/2=K1 1 为了方便,为了方便,Flory引进参数引进参数=K1T/1,其单位是温度,称,其单位是温度,称为为Flory温度温度。这样。这样 1E=RT 1(/T1)22 当当T=时,溶剂的过量化学位为零,此时高分子溶液的热时,溶剂的过量化学位为零,此时高分子溶液的热力学性质与理想溶液没有偏差。力学性质与理想溶液没有偏差。注意:真正的理想溶液在任何温度下都呈现理想行为(虽注意:真正的理想溶液在任何温度下都呈现理想行为(虽然这种溶液是不存在的)
15、,而在然这种溶液是不存在的),而在温度时的高分子稀溶液只温度时的高分子稀溶液只是是 1E=0,其他热力学参数均非理想值。,其他热力学参数均非理想值。4.2.3 Flory-Krigbaun稀溶液理稀溶液理论1 1、基本假定:、基本假定:1 1)整个高分子稀溶液可以看作是被溶)整个高分子稀溶液可以看作是被溶剂化了的高分子化了的高分子链段云,一段云,一朵朵分散于溶液中。分散于溶液中。对整整个溶液来个溶液来说,链段分布是不均匀的,段分布是不均匀的,链段云内部段云内部链段段分布也不均匀,中心部位密度分布也不均匀,中心部位密度较大,越向外,密度越大,越向外,密度越小,符合高斯分布;小,符合高斯分布;2
16、2)在稀溶液中一个高分子很)在稀溶液中一个高分子很难进入另一个高分子所占的区域。即每一个高分子都有一入另一个高分子所占的区域。即每一个高分子都有一个排斥体个排斥体积u u。2 2、对于真于真实的高分子在溶液中的排斥体的高分子在溶液中的排斥体积分分为两部两部分:外排斥体分:外排斥体积和内排斥体和内排斥体积。外排斥体。外排斥体积是由于溶是由于溶剂与高分子与高分子链段的作用能大于高分子段的作用能大于高分子链段之段之间的作用的作用能,高分子被溶能,高分子被溶剂化而化而扩张,使两个高分子不能相互,使两个高分子不能相互靠近而引起的;内排斥体靠近而引起的;内排斥体积是由于高分子有一定的粗是由于高分子有一定的
17、粗细,链的一部分不能同的一部分不能同时停留在已停留在已为链的另一部分所的另一部分所占据的空占据的空间所引起的。当溶液无限稀所引起的。当溶液无限稀释时,外排斥体,外排斥体积可以接近零,而内排斥体可以接近零,而内排斥体积永永远不不为零。如果零。如果链段段比比较刚性或性或链段之段之间排斥作用比排斥作用比较大,大,则内排斥体内排斥体积为正;相反,正;相反,链相互接触的两部分体相互接触的两部分体积可以小于它可以小于它们各自的体各自的体积之和,之和,则内排斥体内排斥体积为负。这种内排斥体种内排斥体积为负的的链称称为坍陷坍陷线团。Flory的突出贡献FloryFlory由于在高分子溶液理由于在高分子溶液理论
18、方面的突出方面的突出贡献,献,为高分子分子量的高分子分子量的测定提供了定提供了坚实的的理理论基基础,也,也为高分子高分子应用以及理用以及理论研究研究作出了突出的作出了突出的贡献,因此献,因此获得了得了诺贝尔化化学学奖。FloryFlory小小传 第四第四节 高分子高分子浓溶液溶液4.4.1 高聚物的增塑高聚物的增塑 1 1、定、定义:为了改了改变某些高聚物的使用性能或某些高聚物的使用性能或加工性能,常常在高聚物中混溶一定量的高沸点、加工性能,常常在高聚物中混溶一定量的高沸点、低低挥发性的小分子物性的小分子物质或柔性高分子或柔性高分子,增加高分增加高分子塑性的物子塑性的物质,称称为增塑增塑剂。主
19、要作用是。主要作用是降低玻降低玻璃化温度,增加流璃化温度,增加流动性和性和弹性性。2 2、分、分类:1 1)邻苯二甲酸苯二甲酸酯类 2 2)磷酸)磷酸酯类 3 3)乙二醇和甘油)乙二醇和甘油酯类 4 4)己二酸和癸二酸)己二酸和癸二酸酯类 5 5)脂肪酸)脂肪酸酯类 6 6)环氧氧类 7 7)聚)聚酯类 8 8)其它)其它如如氯化石蜡、化石蜡、氯化化联苯、丙苯、丙烯腈-丁二丁二烯共聚物共聚物等。等。增塑增塑剂的的选择(1)互溶性)互溶性一般要求增塑剂是高聚物的良溶剂。一般要求增塑剂是高聚物的良溶剂。(2)有效性)有效性由于增塑剂的加入,一方面提高了产品由于增塑剂的加入,一方面提高了产品的弹性、
20、耐寒性和抗冲击性,另一方面却降低了它的硬度、的弹性、耐寒性和抗冲击性,另一方面却降低了它的硬度、耐热性和抗张强度。耐热性和抗张强度。(3)耐久性)耐久性为了使产品的性能在长期使用下保持不为了使产品的性能在长期使用下保持不变,就要求增塑剂稳定地保存在制品中。变,就要求增塑剂稳定地保存在制品中。专题讲座之四PVC保鲜膜的毒性问题外增塑和内增塑外增塑和内增塑以上以上讨论的是外增塑,即外加增塑的是外增塑,即外加增塑剂对于某些于某些结晶高聚物,由于分子排列晶高聚物,由于分子排列紧密,增密,增塑塑剂很很难进入晶区,或者高分子极性极入晶区,或者高分子极性极强,高,高分子之分子之间的作用力极大,很的作用力极大
21、,很难找到增塑找到增塑剂使之使之与高分子之与高分子之间的作用力大于高分子之的作用力大于高分子之间的作用的作用力,力,这时可采用化学方法可采用化学方法进行增塑,在高分子行增塑,在高分子链上引入其它取代基或短的上引入其它取代基或短的链段,破坏段,破坏结晶,晶,这种方法称种方法称为内增塑。共聚也可称内增塑。共聚也可称为内增塑。内增塑。4.4.3 凝胶和凝胶和冻胶胶 高聚物溶液失去流高聚物溶液失去流动性后性后,即成即成为凝胶和凝胶和冻胶。胶。冻胶是由范德胶是由范德华力交力交联形成的形成的,加,加热可以拆散范德可以拆散范德华力交力交联,使,使冻胶溶解。胶溶解。冻胶分两种:胶分两种:分子内的范德分子内的范
22、德华力交力交联,高分子,高分子链为球状球状结构,不能伸展,粘度小,构,不能伸展,粘度小,可以得到粘度小而可以得到粘度小而浓度高达度高达30-40%30-40%的的浓溶液。如果在溶液。如果在纺丝时遇到遇到这种种冻胶溶液,由于分子本身的蜷曲而不胶溶液,由于分子本身的蜷曲而不易取向,得不到高易取向,得不到高强度的度的纤维。如果形成分子。如果形成分子间的范的范德德华力交力交联,则得到伸展得到伸展链结构的构的分子分子间交交联的的冻胶胶,粘度大,以加粘度大,以加热的方式可以使分子内交的方式可以使分子内交联的的冻胶胶变成成分子分子间交交联的的冻胶,此胶,此时溶液的粘度增加。因此用同溶液的粘度增加。因此用同一
23、种高聚物,配成相同一种高聚物,配成相同浓度的溶液,其粘度可以相差度的溶液,其粘度可以相差很大,用不同的很大,用不同的处理方法可以得到不同性理方法可以得到不同性质的两种的两种冻胶,也可以得到其混合物。胶,也可以得到其混合物。凝胶是高分子凝胶是高分子链之之间以以化学化学键形成的交形成的交联结构的溶构的溶胀体体,加,加热不能溶解和熔融。既不能溶解和熔融。既是高分子的是高分子的浓溶液,又是高溶液,又是高弹性的固体,性的固体,小分子可以在其中渗透和小分子可以在其中渗透和扩散。散。自然界的生物体都是凝胶自然界的生物体都是凝胶,一方面有,一方面有强度度可以保持形状又柔可以保持形状又柔软;另一方面允;另一方面
24、允许新新陈代代谢,排泄,排泄废物、吸收物、吸收营养。养。交联结构的高聚物不能溶于溶剂,但能为溶剂所溶交联结构的高聚物不能溶于溶剂,但能为溶剂所溶胀,形成凝胶。在溶胀过程中,一方面溶剂力图渗入胀,形成凝胶。在溶胀过程中,一方面溶剂力图渗入高聚物内部使其体积膨胀;另一方面交联高聚物由于高聚物内部使其体积膨胀;另一方面交联高聚物由于体积膨胀导致网状分子链向三维空间伸展,使分子网体积膨胀导致网状分子链向三维空间伸展,使分子网受到应力而产生弹性收缩能,力图使分子网收缩。当受到应力而产生弹性收缩能,力图使分子网收缩。当这两种相反的力达到平衡时,即达到这两种相反的力达到平衡时,即达到溶胀平衡溶胀平衡。而交。
25、而交联高聚物在溶胀平衡时的体积与溶胀前体积之比成为联高聚物在溶胀平衡时的体积与溶胀前体积之比成为溶胀比溶胀比Q。Q与温度、压力、交联度及溶剂、溶质的与温度、压力、交联度及溶剂、溶质的性质有关。性质有关。式中式中McMc是交是交联高聚物的有效高聚物的有效链的平均分子量的平均分子量(相相邻两交两交联点之点之间的的链称称为一个有效一个有效链),),2 2为高聚物高聚物的密度的密度,V,V1 1为溶溶剂的摩的摩尔体体积,1 1为溶溶剂的的HugginsHuggins参数。参数。Q Q值可以由溶可以由溶胀前后体前后体积或重量的或重量的变化求得:化求得:Q=1/Q=1/2 2=(v=(v1 1+v+v2
26、2)/v)/v2 2=(w=(w1 1/1 1+w+w2 2/2 2)/w)/w2 2/2 2第五第五节 聚聚电解解质溶液溶液1 1、定、定义 在在侧链中有中有许多可多可电离基离基团的高分的高分子称子称为聚聚电解解质(polyelectrolytepolyelectrolyte),又称),又称为离聚体。离聚体。2 2、分、分类 聚阳离子、聚阴离子、两性聚聚阳离子、聚阴离子、两性聚电解解质、非离子聚、非离子聚电解解质等等3 3、溶液性、溶液性质 与溶与溶剂性性质关系很大。若采用非离关系很大。若采用非离子化的溶子化的溶剂,则其溶液性其溶液性质与普通高分子相似。与普通高分子相似。但是在离子化溶但是在
27、离子化溶剂中,表中,表现出有出有别于普通高分子于普通高分子及小分子及小分子电解解质的特殊性能。的特殊性能。溶液中的聚溶液中的聚电解解质也呈无也呈无规线团状,离解作用状,离解作用产生的抗衡离子分布在高分子的周生的抗衡离子分布在高分子的周围。随着溶液。随着溶液浓度和抗衡离子度和抗衡离子浓度的不同,高分子离子的尺寸度的不同,高分子离子的尺寸要要发生生变化。化。以聚丙以聚丙烯酸酸钠水溶液水溶液为例:当例:当浓度度较稀稀时,由于,由于许多多钠离子离子远离高分子离高分子链,高分子,高分子链上的阴离子上的阴离子相互排斥,高分子相互排斥,高分子链呈舒展状,尺寸呈舒展状,尺寸较大;当大;当浓度增加(大于度增加(
28、大于1%1%),高分子),高分子链互相靠近,构象不互相靠近,构象不太舒展。而且太舒展。而且钠阳离子的阳离子的浓度增加,在高分子离度增加,在高分子离子的外部和内部子的外部和内部进行行扩散,使部分阴离子静散,使部分阴离子静电场得到平衡,降低了其排斥作用,得到平衡,降低了其排斥作用,链发生蜷曲,尺生蜷曲,尺寸减小。寸减小。如果在溶液中添加强电解质如食盐等,就增加了如果在溶液中添加强电解质如食盐等,就增加了抗衡离子的浓度,其中一部分渗入高分子离子中抗衡离子的浓度,其中一部分渗入高分子离子中而遮蔽了一部分电荷,由于离子间的排斥引起的而遮蔽了一部分电荷,由于离子间的排斥引起的链的扩展作用减弱,强化了蜷曲作
29、用,使尺寸更链的扩展作用减弱,强化了蜷曲作用,使尺寸更为缩小。当添加足够量的电解质时,聚电解质的为缩小。当添加足够量的电解质时,聚电解质的形态及溶液性质几乎与中性高分子无异。形态及溶液性质几乎与中性高分子无异。由于高分子聚电解质的特殊行为,导致与此有关由于高分子聚电解质的特殊行为,导致与此有关的一系列溶液性质如粘度、渗透压、光散射等出的一系列溶液性质如粘度、渗透压、光散射等出现反常现象。现反常现象。聚聚电解解质溶液的粘度溶液的粘度 聚聚电解解质在非极性溶在非极性溶剂中的行中的行为与一般高分子溶液性与一般高分子溶液性质一一样,如,如PAAPAA在二氧六在二氧六环中。但在水中,由于中。但在水中,由
30、于发生生电离作用,离作用,部分甚至全部正离子离开高分子,部分甚至全部正离子离开高分子,负离子留在高分子上,由离子留在高分子上,由于于电荷的排斥作用荷的排斥作用导致分子致分子链的的扩张,溶液,溶液浓度越低,度越低,电离离度越大,高分子度越大,高分子线团的的扩张越越严重,因此溶液的粘度随着重,因此溶液的粘度随着浓度的降低而急度的降低而急剧增加。在增加。在较高的高的浓度范度范围内,粘度随着内,粘度随着浓度度的增加而增加,与非的增加而增加,与非电解解质的情况相同。的情况相同。如果在溶液中加入无机如果在溶液中加入无机盐,由于溶液离子,由于溶液离子强度的增加,抑度的增加,抑制了聚制了聚电解解质的的电离作用
31、,使其粘度减小,外加离作用,使其粘度减小,外加盐浓度越大,度越大,粘度越小,当接近粘度越小,当接近0.10.1摩摩尔/升升时,粘度性,粘度性质又又变正常。正常。因此,因此,对于聚于聚电解解质溶液,粘度常数不溶液,粘度常数不仅与聚合物、溶与聚合物、溶剂以及温度等因素有关,以及温度等因素有关,还是外加是外加盐浓度的函数,所以若用粘度的函数,所以若用粘度法度法测定其分子量,最好在非极性溶定其分子量,最好在非极性溶剂中中进行,否行,否则需要一需要一定定浓度的外加度的外加盐。聚聚电解解质的的应用用絮凝絮凝剂分散分散剂增稠增稠剂钻井液井液处理理剂等等阻垢阻垢剂第六第六节 共混聚合物的混溶性共混聚合物的混溶
32、性 从广从广义上上说,共混高聚物也是一种溶液。要使共混高,共混高聚物也是一种溶液。要使共混高聚物达到聚物达到热力学完全混溶,其混合自由能必力学完全混溶,其混合自由能必须为负,但,但高分子的高分子的链节之之间相互相互牵连,使其混合,使其混合熵特特别小,大多小,大多数高分子混合数高分子混合过程又是吸程又是吸热的,因此一般情况下,混合的,因此一般情况下,混合自由能自由能为正。但也有一些共混高聚物在某一温度范正。但也有一些共混高聚物在某一温度范围内内能互溶或部分互溶,其溶解曲能互溶或部分互溶,其溶解曲线有两有两类:高:高临界共溶温界共溶温度(度(Upper Critical Solution Temp
33、eratureUpper Critical Solution Temperature)UCSTUCST,如,如PSPS与与PCLPCL;低;低临界共溶温度(界共溶温度(LCSTLCST),如),如PSPS与与PVMEPVME。polycaprolactone(am)polycaprolactone(am)有的既有有的既有UCSTUCST,也有,也有LCSTLCST,如,如CPECPE与与PMMAPMMA等。等。近年来,已近年来,已经发现了大量完全相溶的共混高聚物体系,了大量完全相溶的共混高聚物体系,他他们一般存在特殊的相互作用,如正一般存在特殊的相互作用,如正负电荷作用、荷作用、氢键相互作用等。相互作用等。习题1、用溶胀平衡方程式能否求热固性高分子材料等的Mc?2、在苯丙乳液合成时,除了苯乙烯和丙烯酸丁酯两种共聚单体以外,一般还要加入少量丙烯酸等单体,以增加其极性,增加附着力,但是不法商人常常人为多加丙烯酸,可以使乳液在固含量很低的情况下粘度却很大,以获取暴利,你知道这是何原理吗?3、解释为什么尼龙6在室温下可溶解在某些溶剂中,而线性的聚乙烯在室温下却不能习题提示1、溶胀平衡方程在推导过程中有一个假设,否则是不成立的,也就是假定聚合物的交联度不高,交联点之间平均分子量较高,因此高交联度的热固性高分子的相应值是不能利用该公式的2、从聚电解质的粘度去考虑。3、极性和氢键
限制150内