文档介绍：第八章高聚物的溶液性质及其应用
概述

2. 研究高分子溶液的意义

高聚物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物,热力学上稳定的二元或多元体系.
1. 高分子溶液的概念
(1)未硫化NR+汽油,苯,甲苯
(2)HDPE+四氢萘加热Tm=135 ℃
(3)聚乙烯醇+水,乙醇
例如:
2. 研究高分子溶液理论的意义
高分子溶液是人们在生产实践和科学研究中经常遇到的对象
溶液
稀溶液 C<1% (重量浓度) 分子量测定 1%
浓溶液 C>5% 纺丝---油漆,涂料---胶粘剂---增塑的塑料
稀溶液和浓溶液的本质区别在于稀溶液中单个大分子链线团是孤立存在的,相互之间没有交叠;而在浓厚体系中,大分子链之间发生聚集和缠结。
稀溶液理论研究比较成熟,具有重要理论意义,主要用于加强结构、:
(1)热力学性质的研究(△Sm △Hm △Fm)
(2)动力学性质的研究(溶液的沉降,扩散,粘度等)
(3)研究高分子在溶液中的形态尺寸(柔顺性,支化情况等)研究其相互作用(包括高分子链段间,链段与溶剂分子间的相互作用)
(4)测量分子量,分子量分布,测定内聚能密度,计算硫化胶的交联密度等。
浓溶液的工业用途
纤维工业中的溶液纺丝
橡、塑工业中---增塑剂
油漆,涂料,胶粘剂的配制
熔融
锦纶涤纶
溶液
腈纶----聚丙烯腈氯纶
PVC+邻苯二甲酸二辛酯
新型—聚氨酯
高分子浓溶液和稀溶液之间并没有一个绝对的界线。判定一种高分子溶液属于稀溶液或浓溶液,应根据溶液性质,而不是溶液浓度高低。
3. 高分子溶液的特点
由于高分子的大分子量和线链型结构特征使得单个高分子线团体积与小分子凝聚成的胶体粒子相当(10-7~10-5),从而有些行为与胶体类似。
高分子溶液在行为上与小分子溶液有很大的差别其原因:
历史上长期以来,很长一个时期曾一直错误地认为高分子溶液是胶体分散体系。(小分子的缔合体)
经反复研究得出最终的结论证明高分子浓溶液与胶体有本质区别。这点对高分子科学的发展进程有重要意义,拨开迷雾,人们认识到高聚物是一种新的物质,不同于小分子,不是小分子的缔合体。
①高分子溶解是自发的;而胶体溶解需要一定的外部条件,分散相和分散介质通常没有亲和力。
②高分子溶解—-沉淀是热力学可逆平衡;胶体则为变相非平衡,不能用热力学平衡,只能用动力学方法进行研究。
③高分子溶液的行为与理想溶液的行为相比有很大偏离。
原因:高分子溶液的混合熵比小分子理想溶液混合熵大很多。
它们之间的区别是:
例5%的NR+苯为冰冻状态
原因:高分子链虽然被大量溶剂包围,但运动仍有相当大的内摩擦力。
⑤溶液性质有在分子量依赖性,而高分子的分子量多分散性,增加了研究的复杂性。
⑥高分子溶解过程比小分子缓慢的多。
④高分子溶液的粘度比小分子纯溶液要大得多, 浓度1%~2%~% 粘度为纯溶剂的15~20倍。
4. 本章学习的主要内容
二、高分子稀溶液的热力学理论
三、高分子的分子量和分子量分布及测定方法
四、交联高分子的溶胀平衡及交联密度的测定
一、高分子的溶解和溶胀
第一节高分子材料的溶解和溶胀
溶解
溶质分子通过分子扩散与溶剂分子均匀混合成为分子分散的均相体系。
由于高分子结构
的复杂性
①分子量大且具多分散性
②分子的形状有线型、支化、交联
③高聚物聚集态
晶态
非晶态
极性
非极性
因此高分子溶解比小分子要复杂得多。