第二章：高分子溶液.ppt

第二章：高分子溶液 1） PAN无熔融态，以DMF为溶剂而进行湿法纺丝。 2）聚氯乙烯，聚氨酯人造革的制备 3）流延薄膜、糊塑料、搪塑料、乳胶、涂料、油漆、粘合剂等都是利用浓溶液。 工业上，高分子溶液“稀”与“浓”的概念无绝对的界限，需视溶质、溶剂及溶质分子量而定。一般把5%作为标准，C5%为稀溶液，C5%为浓溶液。 高分子溶液性质的特点 1、高分子溶液粘度大（一般浓度为1-2%的高分子溶液，其粘度就与纯溶剂有数量级的差别，例如如5%的NR-苯溶液已成为冻胶） 2、高分子溶液是热力学稳定体系（热力学上稳定的二元或多元体系，是真溶液、分子分散、均相） 3、高分子溶液的行为与理想溶液有很大的偏离 4、高分子溶液的性质随浓度变化很大 5、高分子溶液的性质存在分子量依赖性（高聚物有分子量大且具有多分散性的特点，增加了高分子溶液性质研究的复杂性） 第一节：聚合物的溶解和溶剂选择（重点） 一、 聚合物溶解过程及其特点 溶胀分为有限溶胀和无限溶胀 把溶剂和聚合物都进行分类 吸电子基 推电子基 亲电体 亲核体 电子接受体 电子给予体 “酸” “碱” 　　 　　　碱溶于酸　 酸溶于碱　 酸不溶于酸　 碱不溶于碱 该原则适用于极性高分子 （补充原则）高分子—溶剂相互作用参数 　　1/2的原则 　越小于1/2，则溶剂越优良。 　=V1/RT（δ1－δ2）2 第二节：高分子溶液的热力学性质 4）理想溶液的蒸汽压服从拉乌尔定律： 理想的溶液可以做为高分子溶液的参比标准。 F—H设想溶液中分子的排列是规整的、类似晶体的晶格排列。如图3-1所示。 借助于晶格模型，运用统计热力学方法，推导出高分子溶液的混合熵、混合热、混合自由能等热力学性质表达式。在推导过程中作了如下几点假定： 补充：配位数 在晶体结构中，原子或离子总是按一定方式与周围的原子或离子相结合，此时，一个质点与周围直接接触的质点数称为配位数。 原子配位数是指某一个原子周围所接触到的同种原子的数目；离子配位数是在离子晶体中，每个离子周围所接触到的异性离子的个数。在金属晶体中，由于金属原子通常做最紧密堆积，决定了金属原子具有较高或最高的配位数。配位数为12的是晶体结构中最大的配位数。 在成共价键结合的晶体中，无论是单质或是化合物，由于共价键具有饱和性和方向性，因此配位数偏低，一般不大于4。 溶液的熵值为： （三）高分子溶液的混合自由能和化学位 如果高聚物的溶解过程是在等温、等压下进行的，高分子溶液的混合自由能为： 当 时, 0, 0，溶解自发进 行，此时的溶剂称为高分子的良溶剂。 θ状态！！！（重点掌握） θ状态：高分子溶液的 =0的状态。 θ条件：使 =0的条件。 θ溶剂：θ状态下所用的溶剂。 θ温度：θ状态所处的温度。 在θ状态下： ε12=ε22 链段彼此接近，相互贯穿而不引起自由能的变化。 高分子呈现自然卷曲状态→链段间紧缩力=扩张力。 均方末端距为 五、高分子溶液的相平衡和相分离 第三节 高分子浓溶液 二、 聚合物的增塑（Plasticization） （一）、增塑作用 在高聚物材料工业中，为了便于成型加工，改进某些性能，可以用物理方法、化学方法降低Ｔｇ及Ｔｆ（加工温度），增加高分子材料的流动性、可塑性和柔韧性，扩大应用范围，此作用叫增塑作用。 聚合物增塑后： Tg↓ 柔