粘度和光散方法研究稀溶液中聚苯乙烯高分子链尺寸的浓度依赖性.pdfVIP

摘要 摘 要 高分子溶液从稀到浓的过程，实际上就是溶液中高分子链体系由单链体系转 变为相互贯穿的多链体系的分子链凝聚过程。如果让溶剂分子不断挥发，则溶液 中高分子的浓度会不断增加，高分子溶液将依次由极稀溶液(CCs)变为稀溶 子链凝聚成非晶态固体。 在极稀的溶液中高分子是以孤立单链的形式存在。钱人元认为在稀溶液中随 着浓度增加高分子链会产生收缩，对应的浓度称之为动态接触浓度Cs，作为极 稀溶液和稀溶液之间的分界浓度。deGennes首先提出高分子亚浓溶液的概念， 并用C母作为稀溶液与亚浓溶液的分界浓度。Flory认为，在非晶态固体中高分子 线团不仅满足高斯分布，而且和它在0溶剂中的尺寸完全相同。由此可见，从稀 溶液到非晶态固体，高分子线团尺寸是不断变化的。在极稀溶液中高分子线团分 离得非常远，彼此之间无相互作用，因此线团体积保持不变；而在浓溶液中高分 子线团将相互贯穿，此时高分子线团的体积将不再改变，因此溶液中高分子线团 尺寸的改变主要发生在从稀溶液到浓溶液范围以内。 本论文通过粘度法和动态光散射法研究了在稀溶液和亚浓溶液浓度范围内 良溶剂中的高分子线团尺寸随浓度变化规律，探讨了良溶剂中高分子线团尺寸的 确定方法。 Wblf等最近提出可以用参数{11)来表征任意浓度条件下高分子链的尺寸，在 以前的研究工作中我们曾经提出利用参数h】c来表征任意浓度条件下高分子链 的尺寸并且讨论了不同溶剂条件下高分子链尺寸的浓度依赖性。本文深入讨论了 {T1)和【T1】c参数的一致性以及用{11)或者h】c表征稀溶液中高分子链尺寸的局限 性。并在已有工作基础之上，测定了不同浓度条件下聚苯乙烯(PS)在0溶液和 在良溶剂中的粘度。通过0溶液粘度，确定了高分子之间的流体力学相互作用参 数，并且参照爱因斯坦粘度公式重新计算了良溶剂中高分子链尺寸的浓度依赖 性，提出用参数h】m来表征良溶剂中高分子链的尺寸，由此确定了良溶剂中高分 子链尺寸的浓度依赖性。 通过动态光散射法测定了聚苯乙烯在不同比例的混合溶剂中不同浓度下的 流体力学半径。结果表明，在良溶剂中随着浓度的增加，高分子链的尺寸有所收 缩，溶剂越良，收缩的越明显。在0溶剂中，高分子链的尺寸不变。所得结果与 粘度实验结果相对比，发现两者比较相符，而且利用参数【11】o比{11)或者h】c更 能精确的描述这种良溶剂中高分子链尺寸的浓度依赖性，从而对用粘度法确定良 摘要 溶剂中高分子线团尺寸的方法进行检验。 关键词：稀溶液亚浓溶液 良溶剂 高分子链尺寸 爱因斯坦粘度模型粘度 法动态光散射法 Abstract ABSTRACT The of solutionsfromdilutetoconcentratedsolutionis processpolymer actually from chain tomutual chainsandthan singlepolymer changed penetration eachother．Withthe ofthe chain agglomerated evaporationsolvent，polymer from dilute dilute solution，dilutesolution,semisolution， experiencesextremely concentratedsolutionto solidsinsuccession． amorphous It’S knownthatthe chain