第三章高分子溶液及其应用基本要求掌握高分子溶液、溶度参数的基本概念,求取高聚物溶度参数的实验方法和计算方法;不同的线型高聚物(结晶、非晶、极性、非极性)的溶解特性和交联高聚物的溶胀;高分子稀溶液的Huggins参数、混合热、混合熵、混合自由能和化学位表达式。掌握超额化学位、θ溶剂、θ溶液、渗透压的概念和高分子浓溶液、凝胶和冻胶等基本概念。重点重点要求掌握高分子溶液、溶度参数的基本概念;不同的线型高聚物(结晶、非晶、极性、非极性)的溶解特性和交联高聚物的溶胀;高分子稀溶液的Huggins参数、混合热、混合熵、混合自由能和化学位表达式。难点正确理解和掌握溶度参数、凝胶和冻胶的基本概念。区别不同的线型高聚物(结晶、非晶、极性、非极性)的溶解特性和交联高聚物的溶胀特征。第一节概述(introduction)一、高分子溶液1.高分子溶液:高聚物以分子状态分散在溶剂中所形成的混合物。举例:PVC溶于THF/CR溶于乙苯/NR溶于甲苯2.浓溶液与稀溶液高分子溶液性质随浓度不同有很大变化,据此将高分子溶液分为浓溶液和稀溶液。稀溶液(dilutesolutiom):一般认为高分子溶液的浓度在5%以下者称为稀溶液。实际研究:①高分子溶液的热力学性质(thermodynamicproperties)②高分子溶液的动力学性质(dynamicproperties)③分子量测定和分级选择高分子溶液的浓度在1%以下,此时对大多数高分子溶液而言,在没有化学变化的条件下,其性质不随时间而变化。浓溶液(densesolution):指高分子溶液浓度在5%以上者,实际中应用较多。①溶液纺丝(filature):浓度在20-30%,粘度大,稳定性差。PVC,PAN②油漆(oilpaint),涂料(dope/paint):浓度可达60%,粘度更大。③凝胶(gel):半固体状态。④增塑高聚物(plasticizedpolymer):固体状浓溶液,有一定的机械强度。⑤能互容的高聚物共混物(misciblepolymerblend)。目前对高分子稀溶液的研究较多,已经可以用定量或半定量的规律来描述他们的性质,但对浓溶液的研究不够,而浓溶液体系在生产实践中较重要。3.高分子溶液性质所涉及的内容①热力学性质(thermodynamicproperties):溶解过程中的高分子溶液的渗透压(osmoticpressure),高分子溶液的分子形态(morphology)和尺寸(size),高分子溶液的相互作用(interaction),高分子溶液的相分离(phaseseparation)等。②流体力学性质(rheologicproperties):高分子溶液的粘度(viscosity),高分子在溶液中的扩散(diffusion)和沉降(sedimentation)等。③光学性质(opticalproperties):高分子溶液的光散射(lightscattering),折光指数(refractiveindex),透明性(transparency),偶极距(dipolemoment)等。④电学性质(electricalproperties)HSV、、4.高分子溶液与小分子溶液性质的比较①高聚物的溶解过程包括溶胀(swelling),溶解(dissolution)两个过程,其速度比小分子物质慢的多,溶解时间长(几天—几个星期),而且分子量增加,溶解时间增加。②小分子溶液稳定,C增加,仍为液体,但无机械强度。大分子溶液性质随C增加变化较大,液体—>半固—>固,此时有强度。③小分子稀溶液性质接近于理想溶液(idealsolution)大分子稀溶液性质同理想溶液相比有较大偏差。④动力学和光学性质同小分子有较大不同。HPVCPVCtt溶解溶解2500~40001000DpDp5.高分子溶液与胶体溶液的区别高分子溶液中溶质的粒子(soluteparticle)(高分子)比较大,达到100-1000A数量级,他和胶体粒子(gelparticle)大小差不多,因此再与粒子大小有关的性质(扩散慢,不能透过半透膜,有光散射能力)显示出了与胶体溶液相似的特性。因此在40-50年前,高分子科学的发展史上,曾一度把高分子溶液看成是胶体溶液。①高分子溶液(polymersolution):是分子分散体系,是真溶液,是一个平衡体系,有一定的溶解度,符合相平衡规律,是热力学平衡体系,不会发生聚沉现象。②胶体溶液(gelsolution):由分散物和分散介质组成的两相体系,是热力学不稳定体系。胶体粒子很容易结合发生聚沉现象,每一胶体粒子含有成百上千个分子。能分相能溶解,,,TT第二节...