文档介绍：Whytostudypolymersolution?研究高分子溶液是研究单个高分子链结构的最佳方法。应用研究如高分子溶液的流变性能与成型工艺的关系等。应用粘合剂涂料、(1)非晶态聚合物的溶胀和溶解(2)交联聚合物的溶胀平衡(3)结晶聚合物的溶解(i)溶剂分子渗入聚合物内部,即溶剂分子和高分子的某些链段混合,使高分子体积膨胀-溶胀。(ii)高分子被分散在溶剂中,整个高分子和溶剂混合-溶解。交联聚合物在溶剂中可以发生溶胀,但是由于交联键的存在,溶胀到一定程度后,就不再继续胀大,此时达到溶胀平衡,不能再进行溶解。(i)结晶聚合物的先熔融,其过程需要吸热。(ii)熔融聚合物的溶解。(i)非极性聚合物(ii)极性聚合物LinearpolymersCrystallinepolymersCross-linkedpolymersKeypointsforpolymerdissolving线形聚合物,先溶胀,后溶解交联聚合物,只溶胀,不溶解结晶聚合物,先熔融,后溶解交联度越大,溶解度越小。相对摩尔质量大,溶解度小;提高温度。可增加其溶解度;=1/2=因此,是否能溶取决于HM。Hildebrandequation溶度公式非极性聚合物混合热ΔHM的计算Hildebrand溶度公式:下脚标1表示溶剂,2表示高分子式中ε1、ε2:溶剂、高分子的内聚能密度,1,2–分别为溶剂和高分子的体积分数,VM为混合后的总体积。通常把内聚能密度的平方根定义为溶度参数δδ=ε1/2单位为(J/cm3)1/2由上式可见ΔHM总是正值,要保证ΔGM<0,必然是ΔHM越小越好,也就是说ε1与ε2或δ1与δ2必须接近或相等。“极性相近”“相似相溶”原则“溶度参数相近”原则高分子-溶剂相互作用参数1小于1/。P1=P10x1理想溶液的溶解过程没有热量变化,也没有体积变化。△HM=0;△VM=0理想溶液的混合熵为:△SM=-k[N1lnx1+N2lnx2]=-R[n1lnx1+n2lnx2]式中:N1和N2分别为溶剂和溶质的分子数;n1和n2分别为溶剂和溶质的摩尔数;x1和x2分别为溶剂和溶质的摩尔分数;K为波尔兹曼常数;R为气体常数; Flory-HungginsTheory(Mean-fieldtheory)AnalogoustoregularsolutioninalloysA-BalloysPolymersolution1942年,Flory和Huggins分别运用统计热力学方法得到了高分子溶液的△SM、△HM、△GM表达式,这就是所谓的晶格模型理论。(1)Themixingentropy混合熵x-thenumberofsegment每条链上的平均链段数目N1–themolecularnumberofsolvent溶剂的分子数目N2–themolecularnumberofpolymer高分子的分子链数目xN2–thenumberofsegmentinthewholesolution整个体系中的高分子链段数目LatticenumberNinwholecrystalmodelN=N1+xN2假设已有j个高分子被无规地放在晶格内,因而剩下的空格数为N-jx个空格。那么第(j+1)个高分子放入时的排列方式Wj+1为多少?(2)MixingEnthalpyandHugginsparameter(混合热和相互作用参数)Hugginsparameterχ1称作Huggins相互作用参数,反映了高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。Z:晶格的配位数。△W1-2:相互作用能的变化。Interactionenergy假设形成了P1-2对链段与溶剂分子间的作用MixingEnthalpyLet