Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
高分子的溶液性质 - Coggle Diagram
高分子的溶液性质
聚合物的溶解过程
特点;溶解时间长,分为溶解和溶胀
原因
:高分子与溶剂分子尺寸相差悬殊,溶剂分子能够很快渗入聚合物,而高分子向溶剂的扩散很缓慢
溶胀:溶剂分子渗入聚合物内部,使聚合物体积膨胀
溶解:高分子均匀分散在溶剂中,达到完全溶解,先溶胀后溶解
交联聚合物只溶胀不溶解
溶解度与高聚物的分子量有关:分子量越大,溶解度越小,对交联高聚物而言,交联度越大,溶胀度越小
结晶聚合物溶解困难
原因:非晶聚合物堆砌松散,分子间作用力较弱,溶剂较容易渗入聚合物内部,使之溶胀溶解
结晶聚合物分子链排列紧密规整,分子链间作用力大,溶剂分子几乎不能进入晶区,所以溶解困难。要使结晶聚合物溶解,需要吸收足够的能量,使分子链运动以破坏晶格,打破规整排列,所以结晶聚合物的溶解是先熔融后溶解。
极性结晶聚合物:在适合的强极性溶剂中,室温下能够溶解 非晶部分与极性溶剂先接触,发生相互作用后放出大量热量,使得晶区的晶格发生破坏,再溶解
非极性结晶聚合物在室温下只有微小的溶胀而不能溶解,要加热到熔点附近才能溶解 结晶度越高,溶解越困难,溶解度也越小
溶解过程的热力学分析
极性聚合物与极性溶剂的体系,高分子与溶剂分子的强烈相互作用,溶解时放热,溶解自发进行
非极性的聚合物与非极性溶剂的体系,要满足△H<T△S,有Hildebrand溶度公式
溶度参数:内聚能密度的平方根。聚合物不能气化,聚合物溶度参数的测定:黏度法或交联法。
聚合物溶剂的选择原则
极性相近原则
极性聚合物溶于极性溶剂,非极性或弱极性的聚合物溶于非极性或弱极性的溶剂,极性越相近,越易溶解
溶剂化原则
溶剂化作用:高分子与溶剂分子间的吸引力,相当于在链与链之间产生斥力,克服高分子间的内聚力,直至拆散凝聚在一起的高分子而形成溶液。
溶度参数相近原则
溶度参数越相近,溶解过程越容易
非极性的结晶聚合物在熔点附近,才能使用溶度参数相近原则
高分子稀溶液的热力学理论
高分子溶液与理想溶液的偏差
理想溶液:溶液中溶质与溶质、溶剂与溶剂和溶剂与溶质的相互作用都相等,溶解过程中没有热量和体积的变化
高分子溶液中高分子链段、溶剂与高分子、溶剂分子间的作用一般不相等,△H不等于0、、、高分子具有许多构象,因此△S大于理想溶液的△S
高分子溶液理论
高分子溶液的混合熵
高分子溶液的混合热
高分子溶液的混合自由能
高分子溶液中溶剂的化学位
Huggins参数反映高分子与溶剂混合过程中相互作用能的变化
Huggins参数等于二分之一,化学位等于零,高分子溶液相对于理想溶液无偏差,是无扰状态 溶剂,高斯链状态,扩张因子等于一,排除体积等于零
Huggins参数大于二分之一,化学位大于零,溶解过程不能自发进行,是不良溶剂,链段吸引,高分子链紧缩,紧缩的线团对溶剂的流动扰乱小,溶液的黏度小。扩张因子小于一,排除体积小于零
Huggins参数小于二分之一:化学位小于零,溶解过程能够自发进行,溶剂是良溶剂,高分子链伸展,扩张的线团对溶剂流动阻碍大,溶液黏度大,扩张因子大于一,排除体积大于零
过量化学位:表示高分子溶液相对于理想溶液的偏差
Flory稀溶液理论
Flory温度:Huggins参数等于二分之一,溶液处于无扰状态