特性黏度-s-化工原理.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Mark-Houwink equation ?=0.5~1 K值与体系性质关系不大，，仅随聚合物分子量的增加而有些减小（在一定的分子量范围内可视为常数），随温度增加而略有下降 ?值反映高分子在溶液中的形态，取决于温度、高分子和溶剂性质, ?一般在0.5~1之间。线形柔性大分子在良溶剂中，线团松懈， ?接近0.8；溶剂溶解能力减弱， ?值逐渐减小。在?溶剂中，高分子线团紧缩， ?为0.5。对于刚性棒状高分子链， ?趋近于2。其次，升高温度有利于高分子线团的松懈， ?值增大。另外，对于同一高分子-溶剂体系，高分子链越长，它在溶剂中弯曲、缠结趋向越大，所以分子量范围不同时， ?值不同 Capillary Viscosimeter 毛细管粘度计 Ubbelohde viscometer 乌氏粘度计 The scheme of viscometers Ubbelohde viscometer，内径=R，长度=l，小球体积=V,上下有刻度a和b 待测液体从 A管加入，经B管将其吸至a线以上 再使B管接通大气，任其自然流下，记录液面流经a及b线的时间t a b A B C a b A B C a b A B C Poiseuille Law 泊松义耳定律 h - high of the liquid 液面高度 V – Volume of the flowed out liquid 流出液体体积（小球体积） g – gravity constant 重力常数 R – Radius of capillary 毛细管半径 l – length of the capillary 毛细管长度 ? - density of liquid 液体密度 Jean-Louise Marie Poiseuille (1797.4.22~1869.12.26 ) Poiseuille Gold Medal Award 1 Let 1 2 4 测量溶液和纯溶剂分别流过小球的时间t 和 t0 对极稀溶液weak solution，?=?0 3 5 Dilution method or extrapolated method to get limiting viscosity [?] from intercept （截距） 粘度与浓度的关系 k’, ? 为常数 6A 6B 两种方式进行外推 Huggins方程 Kraemer方程 Concentration, g/dl 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 3.1 2.9 2.7 2.5 2.3 PS/苯溶液 Ewart, 1946 k’ 称为Huggins常数 描述溶质、溶剂间相互作用 实际应用中的简化方法 --- 一点法 6A 6B 在实际工作中，由于试样量少，或者需要测定同一品种的大量试样，为了简化实验操作，可以在一个浓度下测定相对粘度?r和增比粘度?sp，直接求特征粘度[?],而不需要作浓度外推，这种方法称为“一点法” 7 (6A)-(6B) 对柔性线形高分子在良溶剂中 k’+?=1/2 7 8 对支化或刚性高分子 k’/?= ? 9 对“支化或刚性高分子”的推导方法 6A 6B k’/?=? (6A)/? +(6B)*,得 k’/ ? =? 10 11 粘均分子量与其它分子量的关系可由 导出: * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Sizhu WU 2.6 特性黏度 聚合物分子量的测定方法 化学方法 Chemical method 端基分析法 End group analysis, or end group measurement 热力学方法 Thermodynamics method 佛点升高，冰点降低，蒸汽压下降，渗透压法 Osmotic method 光学方法 Optical method 粘度法 Viscosimetry，超速离心沉淀 Ultracentrifugal sedimentation method 及扩散法 Diffusion 其它方法 Other method 电子显微镜Electron microscope，凝胶渗透色谱法 Gel permeation chromatography (GPC) 动力学方法 Dynamic method 光散射法 Light scattering method ? ? ? ? ? 不同平均分子量测定方法及其适用范围 平均分子量 方法 类型 分子量范围(g/mol) 佛点升高，冰点降低，气相渗透，等温蒸馏 A 104 端基