5 粘度法测定聚合物的粘均分子量

19实验五粘度法测定聚合物的粘均分子量（UbbelchdeViscosityMeasurement）1.目的要求1）掌握使用乌氏粘度法测定聚合物分子量的原理；2）掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度实验技术及数据处理方法；3）分析分子量大小对聚合物性能以及对聚合物加工性能的关系及影响。2.基本原理聚合物稀溶液的粘度主要反应了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关，它的数值越大，表明溶液的粘度越大。聚合物溶液粘度的变化，一般采用下列的粘度量来描述。1）相对粘度，又称粘度比，用耳表示。r它是相同温度条件下，溶液粘度耳与纯溶剂粘度耳之比，表示为：0n 二耳/n（2-1）r0相对粘度是一个无因次量，随着溶液浓度的增加而增加。对于低剪切速率下的聚合物溶液，其值一般大于 1。2）增比粘度（粘度相对增量），用n 表示，是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数:spn 二（n—n）/n=n-1（2-2）sp00r3）比浓粘度（粘数），对于高分子溶液，粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大,因此常用其与浓度 c 之比来表示溶液的粘度，成为比浓粘度或粘数，即：n/c 二（n—1）/c（2-3）spr粘数的因次是浓度的倒数，一般用 ml/g 表示。4）比浓对数粘度（对数粘度），其定义是相对粘度（粘度比）的自然对数与浓度之比,即：Innln（1+n）1=sp（2-4）cc单位为浓度的倒数，常用 ml/g 表示。5）特性粘度（极限粘度），其定义为比浓粘度（粘数）n/c 或比浓对数粘度（对数粘sp度）inn/c 在无限稀释时的外推值，用[n]表示，即：r[n]=iimn/c）二 limini/c）（2-5）CTOspCTOr20[n]称为特性粘度（或极限粘度），其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。实验证明，对于给定聚合物，在给定的溶剂和温度下，m]的数值仅由试样的分子量 MT]所决定。实验证明，m]与 M 的关系如下：[nl=KMa（2-6）r]上式称为 Mark-Houwink 方程。式中：K—比例常数；a—扩张因子，与溶液中聚合物分子的形态有关；M—粘均分子量。n（注：一些常用聚合物的 K、a 值见附表 2-1 所示。）K、a与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K 值受温度的影响较明显，而 a值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的程度，一般介于 0.5〜1.0 之间。在一定温度下，对给定聚合物-溶剂体系，一定的分子量范围内 K、a值为一常数，[nl 只与分子量大小有关。K、a值可从有关手册中查到（见附表 2-1），或采用几个标准试样由式（2-6...