高分子材料溶解VIP免费

1聚合物的溶解聚合物的溶解MeltingofPolymer金材11-02班陈冬201144486921、溶解过程的特点由于高聚物结构的复杂性:分子量大而且具有多分散性，分子的形状有线型、支化和交联的不同，高分子的聚集态又有非晶态与晶态之分，因此高聚物的溶解现象比小分子物质的溶解要复杂得多。当溶剂分子通过扩散与溶质分子均匀混合成为分子分散的均相体系，我们称为溶解。高聚物溶解过程的特点有：高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度也差别很大，溶剂分子能比较快地渗透进入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常慢。这样，高聚物的溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入高聚物内部，使高聚物体积膨胀，称为“溶胀”，然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。32、溶解过程的热力学解释溶解过程是溶质分子和溶剂分子互相混合的过程，在恒温恒压下，这种过程能自发进行的必要条件是Gibbs自由能的变化。即0MF0MMMSTHF式中T是溶解时的温度，是混合熵，是混合热。MSMH因为在溶解过程中，分子的排列趋于混乱，熵的变化是增加的，即，因此的正负取决于混合热的正负及大小。0MSMFMH4⑴对于极性高聚物在极性溶剂中对于极性高聚物在极性溶剂中，由于高分子与溶剂分子的强烈相互作用，溶解时放热（）,使体系的自由能降低（），所以溶解过程能自发进行。0MH0MF5⑵对于非极性高聚物（非极性溶剂中）一般是吸热过程，即，因而只有时，因此，提高温度或减少混合热才能使体系自发溶解。至于非极性高聚物与溶剂互相混合时的混合热。可以借用小分子的溶度公式来计算。假定两种液体在混合过程中没有体积的变化，则混合热0MHMMSTH0MFMH0MV22122211121//VEVEVHM这就是经典的Hildebrand溶度公式。φ是体积分数；1、2分别表示溶剂和溶质；V代表总体积；△E/V—内聚能密度⑴6如果我们把内聚能密度的平方根用δ来表示，21VE则⑴式可写成：22121/VHM等式的左面表示单位体积溶液的混合热，它的大小取决于两种液体的δ值，如果δ1和δ2愈接近，两种液体愈能相互溶解，因此δ称作溶度参数。⑵7溶度参数的测定小分子溶剂的溶度参数由Clapeyron-Clausius公式计算：先求得ΔHv（摩尔蒸发热）再根据热力学第一定律换算成ΔE：然后由可计算出——摩尔蒸发热——溶剂气化后得体积——溶剂气化前得体积gVlVVH83、影响溶解度的结构因素与P、S的结构和性质（1）大分子链结构a.分子间作用力b.主链官能团分布的均匀性c.链的柔性d.有化学交联或分子量高9（2）超分子结构a.无定形b.部分结晶（3）溶剂性质溶剂的化学结构、缔合程度影响其溶解能力a.溶剂的极性越接近聚合物的极性，溶解度↑b.溶剂极性基团旁的原子团越大，对极性聚合物的溶解度↓c.混合溶剂的溶解性↑10相似相溶:聚合物和溶剂的极性越接近，越容易互溶.4、溶剂的选择依据：①极性相似原则②溶解度参数相近原则③聚合物-溶剂相互作用参数（一）聚合物和溶剂的极性11（二）溶解度参数理论（1）非极性聚合物与非极性溶剂混合(若无氢键形成,不发生体积变化)，△Hm>0，Hildebrand借用小分子的溶解度公式mPPSSPSmVVEVEH22121])()[(mPSPSmVH2][C.E.D.？经验公式|s-p|>1.7~2.0,溶剂系不良溶剂选择溶剂常用的规则：尽可能找与聚合物C.E.D.或相近的溶剂若sp(或内聚能密度相近),∆Hm0溶解可自发进行12混合溶剂的溶解能力体系内聚能密度/J.cm3单一溶剂的溶解能力混合溶剂的溶解能力2,3-碳酸二丁酯聚丙烯腈丁二烯亚胺6079921150不溶解150～160℃溶解硝基甲烷聚丙烯腈甲酸674992465不溶解溶解丙酮聚氯乙烯二硫化碳403381419不溶解很容易溶解甲苯丁腈橡胶丙二酸二甲酯338370444不溶解溶解13聚合物溶剂溶剂的沸点（℃）聚合物溶解的最低温度（℃）聚乙烯醇水10060～80聚丙烯腈DMF15320DMAc16575碳酸乙烯酯23870～80DMSO189—硝酸（55%～70%）—低于0硫酸（60%～70%）—77NaSCN溶液（48%～55%）—低于20聚氯乙烯丙酮加二硫化碳（1：1）—60DMF15360～1...