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实验1均衡溶胀法测定交联聚合物的溶度参数与交联度

溶度参数是与物质的内聚能密度有关的热力学参数，实质上也是表征分子

间作使劲的物理量。在高分子溶液性质的研究中以及生产实质中，常常依靠溶度

参数来判断非极性系统的互溶性。比如，溶度参数对聚合物的溶解、油漆和涂料

的稀释、胶黏剂的配制、塑料的增塑、聚合物的相容性、纤维的溶液纺丝等等，

都有必定的参照价值。

对于交联聚合物，与交联度直接有关的有效链均匀分子量MC是一个重要

的构造参数，MC的大小对交联聚合物的物理机械性能拥有很大的影响。

所以，测定和研究聚合物的溶度参数与交联度十分重要，均衡溶胀法是间接

测定交联聚合物的溶度参数与有效链均匀分子量MC的一种简单易行的方

法。此外还可间接测得高分子-溶剂的互相作用参数x。

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一、实验目的：

（1）认识溶胀法测聚合物溶度参数及MC的基来源理。

（2）掌握重量法测交联聚合物溶胀度的实验技术。

（3）大略地测出交联聚合物的溶度参数、MC及x1。

二、实验原理：

聚合物的溶度参数不像低分子化合物可直接从汽化热测出，因为聚合物分

子间的互相作用能很大，欲使其汽化，必然裂解为小分子，所以只好用间接的方

法测定，均衡溶胀法是此中的一种方法。交联构造的聚合物不可以为溶剂所溶解，

但能汲取大批的溶剂而溶胀。溶胀过程中，溶剂分子渗透聚合物内使体积膨胀，

致使惹起三维分子网的伸展，而分子网遇到应力产生了弹性缩短力，阻挡溶剂进

入网状链。当这两种相反的偏向互相抵消时，即溶剂分子进入交联网的速度与被

排出的速度相等，就达到了溶胀均衡态。

溶胀的凝胶其实是聚合物的溶解液，能溶胀的条件与线性聚合物形成溶液相

同。依据热力学原理，聚合物能够在液体中溶胀的必需调理是混杂自由能

F0，而

m

1

1/26

FHTS(1)

mmm

式中H和S分别为混杂过程中焓和熵的变化，T为系统的温度。因混杂过

mm

程的S为正当，故TS必为正当。明显，要知足F，一定使HTS。

mmmm

对于非极性聚合物与非极性溶剂的混杂，若不存在氢键，则Hm老是正

值。假定在混杂过程中没有体积变化，Hm听从以下关系

H

V

m1212(2)

2

式中和分别为溶胀体中溶剂和聚合物的体积分数；和分别为

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