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实验二浊点滴定法测定聚合物的溶度参数

一、实验目的

1.了解溶度参数的定义。

2.掌握浊度滴定法测量高聚物溶度参数的原理及方法。

二、实验原理

高聚物的溶度参数与内聚能密度有关，常被用于判别聚合物与溶剂的互溶性，对于选

择高聚物的溶剂或稀释剂有着重要的参考价值。小分子化合物的溶度参数一般通过摩尔汽

化热直接测得，高聚物由于分子间的相互作用能很大，往往未达汽化点已先裂解。因此，

聚合物的溶度参数不能直接从汽化热测得，而是用间接方法测定。常用的有稀溶液黏度

法、平衡溶胀法(测定交联聚合物)和浊度法等。稀溶液黏度法是使用若干溶度参数不同的

溶剂，测定聚合物在这些溶剂中的特性黏数，从特性黏数和溶剂的溶度参数关系曲线中找

出特性黏数最大值所对应的溶度参数即为聚合物的溶度参数。溶胀法也是使用一系列溶度

参数不同的溶剂溶胀聚合物，其最大平衡溶胀度所对应的溶度参数作为聚合物的溶度参

数。浊度滴定法是本实验要学习的方法。

在二元互溶体系中，只要聚合物的溶度参数δp，在两个互溶溶剂的溶度参数值的范

围内，我们便可以按不同百分比混合这两个互溶溶剂，使得混合溶剂的溶度参数δsim值

和δp很接近，该混合溶剂的溶度参数δₛₘ可近似地表示为

ₘ=+

式中，φ₁、φ₂表示溶液中组分1、组分2的体积分数。

浊度滴定法是将待测聚合物溶于某一溶剂中，然后选一种δ值远低于该溶剂的沉淀剂

(能与该溶剂混溶的非溶剂)来滴定，直至溶液开始出现浑浊为止。这样，我们便得到在浑

浊点混合溶剂的溶度参数δₛₘ值，这就是溶解该聚合物的混合溶剂溶度参数的下限δm

l。

聚合物溶于二元互溶溶剂的体系中时，允许溶剂体系的溶度参数有一个范围。因此，

本实验选用另一种具有不同溶度参数的沉淀剂，其δ值远高于该聚合物的溶剂，来滴定聚

合物溶液。同理，可得到溶解该聚合物混合溶剂参数的上限δmh，然后取其平均值，即为

聚合物的δp值。

1

=+

2

三、实验仪器及样品

仪器:10mL普通滴定管或自动滴定管两支、大试管(2

5mm×200mm)数支、5mL和10mL移液管各一支、5mL容量瓶

一个、50mL烧杯一个。

药品：粉末聚苯乙烯、氯仿、正戊烷、甲醇。

实验装置

四、实验步骤

1.溶剂和沉淀剂的选择

首先确定聚合物样品溶度参数δp的范围。取少量样品，在不同δ的溶剂中作溶解试

验，在室温下如果不溶或溶解较慢，可以把聚合物和溶剂一起加热，并把热溶液冷却至室

温，以不析出沉淀才认为是可溶的，从中挑选合适的溶剂和沉淀剂。

2.聚合物溶液配制及滴定

称取0.2g左右的聚苯乙烯样品，溶于25mL的氯仿溶剂中。用移液管吸取5mL或10m

L溶液，置于一试管中待滴定。

先用正戊烷滴定聚合物溶液，出现沉淀后，先振荡试管，使沉淀溶解。继续滴入正戊

烷，沉淀逐渐难以振荡溶解。滴定至出现的沉淀刚好无法溶解为止，记下用去的正戊烷体

积。再用甲醇滴定，操作同正戊烷，记下所用甲醇体积。

分别称取0.1g、0.05g左右的上述聚合物样品，溶于25mL的溶剂中，同上操作进行

滴定。

五、实验记录及数据处理

①计算混合溶剂的溶度参数δmh和δml。

②计算聚合物的溶度参数δp。

③计算聚合物的内聚能密度。

原始数据：

数据处理：

六、实验现象

甲醇

0.2g0.1g0.05g

正戊烷

0.2g0.1g0.05g

七、思考题