粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量

【实验名称】粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量【实验目的】1.掌握粘度法测定聚合物分子量的基本原理。2.掌握用乌氏粘度计测定高聚物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法。【实验原理】单体分子经加聚或缩聚过程便可合成高聚物。高聚物溶液由于其分子链长度远大于溶剂分子，液体分子有流动或有相对运动时，会产生内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的粘度就越大，而且与聚合物的结构、溶液浓度、溶剂性质、温度以及压力等因素有关聚合物溶液粘度的变化，一般采纳下列有关的粘度量进行描述。1.粘度比（相对粘度）用表示。假如纯溶剂的粘度为，相同温度下溶液的粘度为，则 (1－1)2.粘度相对增量（增比粘度）用表示。是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数 (1－2)与溶液浓度有关，一般随质量浓度 C 的增加而增加。3.粘数（比浓粘度）对高分子聚合物溶液，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，称为粘数，即 (1－3)4.对数粘数（比浓对数粘度）是粘度比的自然对数与浓度之比，即 (1－4)单位为浓度的倒数，常用 ml/g 表示。5.极限浓度(特性浓度)定义为粘数或对数粘数在无限稀释时的外推值，用［］表示，即 (1-5)［］称为极限粘数，又称特性粘数，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。 实验证明，对于给定的聚合物在给定的溶剂和温度下，［］的数值仅由试样的摩尔质量 所决定。［］与高聚物摩尔质量之间的关系，通常用带有两个参数的 Mark—Houwink 经验方程式来表示：即 (1-6)式中：K——比例常数； ——扩张因子，与溶液中聚合物分子的形态有关； ——粘均摩尔质量 K 、与温度、聚合物的种类和溶剂性质有关，K 值受温度影响较大，而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。在一定温度时，对给定的聚合物－溶剂体系，一定的分子量范围内 K 、为一常数，［］只与摩尔质量大小有关。K 、值可从有关手册中查到（附录），或采纳几个标准样品根据式(1-6)进行确定，标准样品的摩尔质量可由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。在一定温度下，聚合物溶液粘度对浓度有一定的依赖关系。描述溶液粘度与浓度关系的方程式很多，应用较多的有：哈金斯（Huggins）方程 (1-7)和克拉默（Kraemer）方程 (1-8) 对于给定的聚合物在给定温度和溶剂时，k、应是常数，其中 k 称为哈金斯（Huggins）常数。它表示溶液中聚合物之间和聚合物与溶剂分子之间的相互...