2021涂料溶剂-2课件.pptxVIP

涂料溶剂-2

;三.溶解能力;当有氢键存在时，很难用溶解度参数预测聚合物的溶解情况，于是又进一步将溶解度参数分成三个部分，即色散力（δd）、极性（δp）和氢键（δh）三部分（见表1）。

所谓色散力是由于分子间瞬间偶极矩所引起的力，是范德华引力的重要组成部分。;;溶剂;

从热力学观点看，对于一个溶解过程是否能自动进行，主要看其混合自由能是否减小，即ΔGM＜0

∵ΔGM＝ΔHM－TΔSM

而N1、N2为溶剂与聚合物的摩尔分数。

ΔSM为混合熵，在溶解过程中，总是增大的，即ΔSM＞0；如果要ΔGM小，则要求尽量小，所以δ1?δ2应尽量小。;相容的必要热力学条件是自由能的降低，即;当∣δ1-δ2∣值很大时，ΔH必然很大，若吸收很大热量，是正值，不相容。

;溶剂对聚合物的溶解，有以下判断标准，

即△δ=∣δ1-δ2∣=2.0作为聚合物耐溶剂性的划分界限。一般分为三个等级：

△δ＞2.5，耐溶剂；

△δ=1.7~2.5，有轻微溶胀作用；

△δ＜1.7，不耐溶剂。

作为涂料用溶剂，常以△δ＜1作为良溶剂判断标准。;另一个方法是根据其化学结构通过摩尔引力常数，按右式求得;;计算得

∑G=2498－93=2405

重复单元相对分子质量

=（18×2）+（20×1.0）+（3×16）=284

将算出数据代入方程（4.7）

;;溶解度参数也是由三部分组成的，即;3、溶解度参数相近的原则

（1）溶解度参数的定义和物理意义

溶解度参数是内聚能密度的平方根，它是分子间力的一种量度。数字表达式为：

δ=（△E/V)1/2

δ——溶解度参数（J/M3）1/2、或（Cal/CM3）1/2

△E——每摩尔物质的内聚能

V——摩尔体积

（1Cal/CM3）1/2=2.046×103（J/CM3）1/2

;如果以A——溶剂、B——溶质

FAA——溶剂分子间的自聚力。

FBB——溶质分子见的自聚力。

FAB——溶剂和溶质分子间的相互作用力。;实践证明：当作用于溶剂分子与溶质分子间的作用力相等时，最容易实现自由混溶，或者说，当溶剂和溶质的溶解度参数相同时，溶质便可以在溶剂中溶解。所以，δ是表征物质溶解性的一个物理量。

对于高分子物质体系，通常│δA-δB│1.3--1.8时，就可以估计为能够溶解，当然这个差值越小越好。

;（2）溶解度参数的确定

（A）溶剂和混和溶剂的溶解度参数

a、单一溶剂的溶解度参数可以从表中查得------涂料工业上常用有机溶剂的溶解度参数及氢键值表。;例1、已知二甲苯的δ1=8.8、γ-丁丙酯的δ2=12.6。若以体积分数计、配制成33%二甲苯和67%

γ-丁丙酯的混合溶剂，其δmix是多少？

解:δmix=Ψ1δ1+Ψ2δ2=0.33×8.8+0.67×12.6=10.6。;（2）高分子聚合物的溶解度参数

高聚物与溶剂不同，它们是不挥发性物质，可以通过实验对比的方法测得高聚物的δ值。

在涂料工业中常用树脂的溶解度参数可以通过查表来确定——涂料中常用树脂的溶解度参数表。;例2：聚氯乙烯δp=9.7，

环己酮δ1=9.9，甲醇δ2=14.5，辛烷δ3=7.6，试问哪种溶剂可作聚氯乙烯的良溶剂？;（3）溶解度参数的应用

①依据溶解度参数相同或相近可以互溶的原则，判断树脂在溶剂（或混合溶剂）中，是否溶解。

例二、聚苯乙烯的δ1=8.5--9.3聚醋酸乙烯树脂的δ2平均值为9.4。试问：前者在丁酮(δ丁酮=9.3)中，后者在苯、甲苯及氯仿中可否溶解？;解：│δ1–δ2│=│9.3-（8.5-9.3）│=（0--0.8）（1.3--1.8）则聚苯乙烯在丁酮中可以溶解。

δ苯=9.3、δ甲苯=8.9、δ氯仿=9.7

│δ苯–δ2│=│9.3-9.4│=0.11.3∽1.8

│δ苯–δ2│=│8.9-9.4│=0.51.3∽1.8

│δ苯–δ2│=│9.7-9.4│=0.31.3∽1.8聚醋酸乙烯树脂在这三种溶剂中均可溶解。;例3：已知聚苯乙烯PSt的δ＝8.5~9.3，能否溶于丁酮。在苯、甲苯及氯仿中可否溶解？

答：丁酮δ＝9.3；；

小于1.3~1.8∴可溶

苯、甲苯及氯仿的δ1分别为9.2、8.9和9.7，δ1?δ2的差值的绝对值分别为0.2、0.5和0.3，小于1.3~1.8，∴可溶。;三、混合溶剂;若将多种溶剂混合，混合溶