高分子的溶液性质课件.ppt

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1、关于高分子的溶液关于高分子的溶液性质性质第1页，此课件共80页哦3.1.1.聚合物溶解过程的特点聚合物溶解过程的特点结结构构：分子量大分子量大多分散性多分散性分子形状：分子形状：线型线型支化支化交联交联聚聚集集态：态：晶态晶态非晶非晶溶解特点：溶解特点：1、溶解速度慢、溶解速度慢由于由于高分子与溶剂分子的尺寸高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，导致相差悬殊，导致分分子运动速度子运动速度差别很大，因此溶剂分子能很快地差别很大，因此溶剂分子能很快地渗渗透透进入高分子中，高分子向溶剂的扩散却十分缓慢。进入高分子中，高分子向溶剂的扩散却十分缓慢。第2页，此课件共80页哦3、高分子溶液与真溶液的区别、高分子

2、溶液与真溶液的区别比较项目比较项目高分子溶液高分子溶液胶体溶液胶体溶液真溶液真溶液分散质点的尺分散质点的尺寸寸大分子大分子1010-10-101010-8-8m m胶团胶团1010-10-101010-8-8m m低分子低分子10时，时，a1高分子链在溶剂中扩张高分子链在溶剂中扩张，良溶剂，良溶剂l链在溶液中扩张，良溶剂链在溶液中扩张，良溶剂l相互作用参数（相互作用参数（Huggins参数）、第二维利系数、扩张因子等参数来决定参数）、第二维利系数、扩张因子等参数来决定l（1）良溶剂）良溶剂l（2）不良溶剂不良溶剂l（3）溶剂溶剂第51页，此课件共80页哦3.5高分子溶液的相平衡和相分离高分子溶

3、液的相平衡和相分离l临界共溶温度临界共溶温度Tc溶质的分子量越大，溶质的分子量越大，溶液的临界共熔温度愈高溶液的临界共熔温度愈高稀相浓相x-为高分子与溶剂分子的体积比为高分子与溶剂分子的体积比x-与高分子的聚合度成正比与高分子的聚合度成正比第52页，此课件共80页哦3.5高分子溶液的相平衡和相分离高分子溶液的相平衡和相分离拐点-临界点-相分离的起始条件临界浓度临界浓度出现相分离的其实浓度出现相分离的其实浓度x1第53页，此课件共80页哦3.5高分子溶液的相平衡和相分离高分子溶液的相平衡和相分离临界值与分子量有关不太大的分子M趋于无穷大 讨论应用：逐步降温法、逐步加沉淀剂法第54页，此课件共80

4、页哦3.7高分子的亚浓溶液高分子的亚浓溶液线团分离链段分布不均一线团穿插交叠链段分布均一第55页，此课件共80页哦3.7高分子的亚浓溶液高分子的亚浓溶液l临临界界交交叠叠浓浓度度C*(接接触浓度触浓度)在在稀稀溶溶液液与与亚亚浓浓溶溶液液之之间间，浓浓度度由由稀稀变变浓浓时时，孤孤立立的的高高分分子子线线团团则则逐逐渐渐靠靠近近，靠靠近近到到开开始始成成为线团密堆积的浓度。为线团密堆积的浓度。第56页，此课件共80页哦l在在稀稀溶溶液液中中，高高分分子子线线团团是是互互相相分分离离的的，溶溶液液中中的的链链段段分分布布不不均一均一3.7 高分子的亚浓溶液高分子的亚浓溶液第57页，此课件共80页

5、哦亚浓溶液亚浓溶液l当当溶溶液液浓浓度度增增大大到到某某种种程程度度后后，高高分分子子线线团团互互相相穿穿插插交交叠叠，整整个个溶溶液液中中链链段的分布趋于均一。段的分布趋于均一。第58页，此课件共80页哦临界交叠浓度的估算临界交叠浓度的估算lC*单单位体位体积积溶液中所含溶溶液中所含溶质质的的质质量量l单单位体位体积积溶液中溶溶液中溶质质的体的体积积良溶剂的稀良溶剂的稀溶液中溶液中第59页，此课件共80页哦则式则式l当浓度当浓度C C*时，时，l高分子是相互交叠的高分子是相互交叠的l亚浓溶液中高分子在某一瞬亚浓溶液中高分子在某一瞬间的构象间的构象l像具有某种网眼的交联网像具有某种网眼的交联网

6、l网眼的平均尺寸网眼的平均尺寸-相关长度相关长度（correlation length)3.7.2 亚浓溶液中高分子链的尺寸亚浓溶液中高分子链的尺寸第60页，此课件共80页哦高分子相关长度高分子相关长度 在亚浓溶液中浓度越大，网眼尺寸越小，即使完全没有溶剂时C 1网眼的尺寸也不会等于零，总会有一定的空隙 高分子材料有渗透性高分子材料有渗透性。稀溶液良溶剂良溶剂亚浓溶液3.7.2 亚浓溶液中高分子链的尺寸亚浓溶液中高分子链的尺寸第61页，此课件共80页哦3.7.4亚浓溶液的渗透压亚浓溶液的渗透压良溶剂中，良溶剂中，稀溶液稀溶液的渗透压：的渗透压：由于良溶剂中排斥体积由于良溶剂中排斥体积u与与成正

7、比成正比 亚浓溶液亚浓溶液第62页，此课件共80页哦CC*3.7.4亚浓溶液的渗透压亚浓溶液的渗透压差别反映亚浓溶液中有相关效应渗透压随着 而减少，相关因子第63页，此课件共80页哦3.8温度和浓度对溶液中温度和浓度对溶液中高分子链尺寸的影响高分子链尺寸的影响l稀稀溶溶液液理理论论，当当T时时，高高分分子子链链在在溶溶剂剂中中扩扩张张，良良溶溶剂剂l链在溶液中扩张，良溶剂链在溶液中扩张，良溶剂l相互作用参数（相互作用参数（Huggins参数）、第二维利系数、扩张因子等参数来决定参数）、第二维利系数、扩张因子等参数来决定l（1）良溶剂）良溶剂l（2）不良溶剂不良溶剂l（3）溶剂溶剂Flory的扩

8、张因子公式至适的扩张因子公式至适合合T的情况的情况第64页，此课件共80页哦3.8温度和浓度对溶液中温度和浓度对溶液中高分子链尺寸的影响高分子链尺寸的影响l当当T时，高分子链在溶剂中卷曲，不良溶剂时，高分子链在溶剂中卷曲，不良溶剂l链在溶液中扩张，良溶剂链在溶液中扩张，良溶剂l相互作用参数（相互作用参数（Huggins参数）、第二维利系数、扩张因子等参数来决定参数）、第二维利系数、扩张因子等参数来决定l（1）良溶剂）良溶剂l（2）不良溶剂不良溶剂l（3）溶剂溶剂第65页，此课件共80页哦 l链的尺寸随温度下降而收缩链的尺寸随温度下降而收缩l分子量愈大则收缩得愈严重。分子量愈大则收缩得愈严重。l

9、尺寸小于高斯链尺寸的高分子为尺寸小于高斯链尺寸的高分子为“塌陷线团塌陷线团”（collapsed coil）3.8温度和浓度对溶液中高分子链尺寸的影响温度和浓度对溶液中高分子链尺寸的影响第66页，此课件共80页哦3.8 温度和浓度对溶液中高分子链尺寸的影响温度和浓度对溶液中高分子链尺寸的影响第67页，此课件共80页哦3.9 高分子冻胶和凝胶高分子冻胶和凝胶l 冻胶冻胶是由是由范德华力交联范德华力交联形成的，加热可形成的，加热可以拆散范德华力交联，使冻放溶解。以拆散范德华力交联，使冻放溶解。1、分子内分子内交联交联 高分子链为高分子链为球状结构球状结构，不能伸展，粘度，不能伸展，粘度小。小。2、

10、分子间分子间交联交联 伸展链结构伸展链结构的分子间交联的冻胶，粘度的分子间交联的冻胶，粘度较大。较大。l同一种高聚物，配成相同浓度的溶液，同一种高聚物，配成相同浓度的溶液，其粘度可以相差很大，用不同的处理方其粘度可以相差很大，用不同的处理方法可以得到不同性质的两种冻胶，也可法可以得到不同性质的两种冻胶，也可以得到两种冻胶的混合物。以得到两种冻胶的混合物。加热转化第68页，此课件共80页哦凝胶凝胶l凝胶凝胶是高分子链之间以是高分子链之间以化学健形成的交联化学健形成的交联结构结构的溶胀化的溶胀化,加热不能溶解也不能熔融。加热不能溶解也不能熔融。l凝胶凝胶既是高分子的浓溶液，又是高弹性的固体，既是高

11、分子的浓溶液，又是高弹性的固体，小分子物质能在其中渗透或扩散。小分子物质能在其中渗透或扩散。l自然界的生物体都是凝胶，自然界的生物体都是凝胶，一方面有强度可一方面有强度可以保持形状而又柔软，另一方面允许新陈代谢，以保持形状而又柔软，另一方面允许新陈代谢，排泄废物和吸取营养。排泄废物和吸取营养。第69页，此课件共80页哦交联交联l高聚物在溶胀平衡时的体积与溶胀前体积之比高聚物在溶胀平衡时的体积与溶胀前体积之比称称平衡溶胀比平衡溶胀比溶胀比与湿度、压力、高聚物溶胀比与湿度、压力、高聚物的交联度及溶质、溶剂的性质有关。的交联度及溶质、溶剂的性质有关。第70页，此课件共80页哦第71页，此课件共80页

12、哦求交联点间有效链的平均分子量求交联点间有效链的平均分子量Mc第72页，此课件共80页哦测定非极性聚合物溶度参数测定非极性聚合物溶度参数的方法的方法-溶胀法溶胀法第73页，此课件共80页哦3.10 聚电解质溶液聚电解质溶液第74页，此课件共80页哦聚电解质溶液聚电解质溶液-聚阳离子聚阳离子第75页，此课件共80页哦聚电解质溶液聚电解质溶液-聚阴离子聚阴离子第76页，此课件共80页哦聚电解质溶液聚电解质溶液-两性高分子电解质两性高分子电解质第77页，此课件共80页哦293K时于时于0.1L的容量瓶中配制天然胶的苯溶液，已知天的容量瓶中配制天然胶的苯溶液，已知天然胶重然胶重10-3kg，密度为，密度为991kgm-3，分子量为，分子量为2105g.mol-1。假定混合时无体积效应。试计算：。假定混合时无体积效应。试计算：（1）溶液的浓度）溶液的浓度c(kgL-1)；（2）溶质的摩尔数（）溶质的摩尔数（n2）和摩尔分数（）和摩尔分数（x2）；（）；（3）溶）溶质和溶剂的体积分数（质和溶剂的体积分数（1,2）为多少？）为多少？例题：第78页，此课件共80页哦l1）浓度）浓度l2）溶质摩尔数）溶质摩尔数ll3）体积分数）体积分数l 答：答：第79页，此课件共80页哦感谢大家观看第80页，此课件共80页哦