高聚物溶度参数的测定
高分子材料物理化学实验复习
一、热塑性高聚物熔融指数的测定熔融指数 (Melt Index 缩写为MI) 是在规定的温度、压力下，10min 内高聚物熔体通过规定尺寸毛细管的重量值，其单位为g 。
min)10/(600g tW MI ⨯=影响高聚物熔体流动性的因素有内因和外因两个方面。
内因主要指分子链的结构、分子量及其分布等；外因则主要指温度、压力、毛细管的内径与长度为了使MI 值能相对地反映高聚物的分子量及分子结构等物理性质，必须将外界条件相对固定。
在本实验中，按照标准试验条件，对于不同的高聚物须选取不同的测试温度与压力。
因为各种高聚物的粘度对温度与剪切力的依赖关系不同，MI 值只能在同种高聚物间相对比较。
一般说来，熔融指数小，即在12、 34测定取向度的方法有X 射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。
其中，声速法是通过对声波在纤维中传播速度的测定，来计算纤维的取向度。
其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播的各向异性。
几个重要公式：①传播速度C=)/(10)(1063s km t T L L ⨯∆-⨯- 单位：C-km/s ；L-m ；T L -?s ；△t-?s ②模量关系式 2C E ρ= ③声速取向因子 221CC f u a -= ④?t(ms)=2t 20－t 40（解释原因）Cu 值（km/s ）：PET= 1.35，PP=1.45，PAN=2.1，CEL=2.0 （可能出选择题）测定纤维的C u 值一般有两种方法：一种是将聚合物制成基本无取向的薄膜，然后测定其声速值；另一种是反推法，即先通过拉伸试验，绘出某种纤维在不同拉伸倍率下的声速曲线，然后将曲线反推到拉伸倍率为零处，该点的声速值即可看做该纤维的无规取向声速值C u (见图1)。
思考题：1、影响实验数据精确性的关键问题是什么？答：对纤维的拉伸会改变纤维的取向。
所以为保证测试的精确性，每种纤维试样至少取3根以上迸行测定。
2、比较声速法与双折射法，两者各有什么特点？三、光学解偏振法测聚合物的结晶速度（无计算题，最好知道公式。
高分子物理第三章习题及解答
高分子的溶解溶解与溶胀例3-1 简述聚合物的溶解过程，并解释为什么大多聚合物的溶解速度很慢解：因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快地渗透进入高聚物，而高分子向溶剂地扩散却非常慢。
这样，高聚物地溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入高聚物内部，使高聚物体积膨胀，称为“溶胀”，然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解地分子分散的均相体系。
整个过程往往需要较长的时间。
高聚物的聚集态又有非晶态和晶态之分。
非晶态高聚物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因而溶剂分子比较容易渗入高聚物内部使之溶胀和溶解。
晶态高聚物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，以致溶剂分子渗入高聚物内部非常困难，因此晶态高聚物的溶解要困难得多。
非极性的晶态高聚物（如PE）在室温很难溶解，往往要升温至其熔点附近，待晶态转变为非晶态后才可溶；而极性的晶态高聚物在室温就能溶解在极性溶剂中。
例3-2.用热力学原理解释溶解和溶胀。
解：（1）溶解：若高聚物自发地溶于溶剂中，则必须符合：上式表明溶解的可能性取决于两个因素：焓的因素（）和熵的因素（）。
焓的因素取决于溶剂对高聚物溶剂化作用，熵的因素决定于高聚物与溶剂体系的无序度。
对于极性高聚物前者说影响较大，对于非极性高聚物后者影响较大。
但一般来说，高聚物的溶解过程都是增加的，即>0。
显然，要使<0，则要求越小越好，最好为负值或较小的正值。
极性高聚物溶于极性溶剂，常因溶剂化作用而放热。
因此，总小于零，即<0，溶解过程自发进行。
根据晶格理论得＝（3-1）式中称为Huggins参数，它反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
的物理意义表示当一个溶剂分子放到高聚物中去时所引起的能量变化（因为）。
而非极性高聚物溶于非极性溶剂，假定溶解过程没有体积的变化（即），其的计算可用Hildebrand的溶度公式：＝（3-2）式中是体积分数，是溶度参数，下标1和2分别表示溶剂和溶质，是溶液的总体积。
实验25 高聚物溶度参数的测定
大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
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高 聚 物 溶 度 参 数 的 测 定
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（2）计算聚合物的溶度参数δp
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δ p = (δ mh + δ ml ) / 2
（3）与下面的实验参考数据相比较： 与下面的实验参考数据相比较：
ml
高 聚 物 溶
mh p
度 参 数 的 测 定
/
g/mL 0.0950 0.1952
/
mL 10.75 10.52
/
mL 1.73 1.71
/(cal
/cm /2) 7.70 7.70
/ (cal
/cm /2)
/ (cal
/cm /2)
10.51 10.50
9.11 9.10
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25.5 注意事项
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高 聚 物 溶 度 参 数 的 测 定
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25.7 参考答案
（1）在浊度法测定聚合物溶度参数时，应根据什么原则 在浊度法测定聚合物溶度参数时， 考虑选择适当的溶剂及沉淀剂？ 考虑选择适当的溶剂及沉淀剂？溶剂与聚合物之间溶度参 数相近是否一定能保证二者相溶？为什么？举例说明。 数相近是否一定能保证二者相溶？为什么？举例说明。 答：高聚物的溶度参数在两个互溶的溶剂的溶度参数 的范围内。 的范围内。溶剂与聚合物之间溶度参数相近不一定能保证 二者相溶，因为聚合物的溶剂选择有三个原则， 二者相溶，因为聚合物的溶剂选择有三个原则，包括极性 相似原则、溶度参数相近原则、 相似原则、溶度参数相近原则、溶剂化原则 ，溶度参数 只是其中的一个影响因素。 PAN不能溶解于与它 只是其中的一个影响因素。如PAN不能溶解于与它δ值相 近的乙醇、甲醇等。 近的乙醇、甲醇等。
黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量
实验6 粘度法测定高聚物的相对分子质量与其它测定高聚物相对分子质量的方法相比，粘度法尽管是一种相对的方法，但由于它所需要的仪器设备简单，实验操作便利，相对分子质量适用范围较大，又有着相当好的实验精确度，因而成为人们在科研和生产中最常用的一种测试技术。
粘度法除了主要用来测定高聚物的粘均相对分子质量之外，还可用于测定溶液中的大分子尺寸以及高聚物的溶度参数等。
一、实验目的1. 掌握粘度法测定高聚物相对分子质量的基本原理。
2. 学习和掌握用乌式粘度计测定高分子溶液粘度的实验技术以及实验数据的处理方法。
3. 用乌式粘度计测定聚苯乙烯-甲苯溶液的特性粘度，并求出聚苯乙烯试样的粘均相对分子质量。
二、实验原理线型高分子溶液的基本特点之一是粘度比较大，并且其粘度值与平均相对分子质量有关，利用这一点可以测定高聚物的平均相对分子质量。
1. 溶液粘度与溶液浓度的关系高分子溶液的粘度除了与溶质的相对分子质量有关外，对溶液浓度也有很大的依赖性，要利用粘度测定高聚物的相对分子质量，首先要消除浓度对粘度的影响。
通常采用下列两个经验公式来描述粘度与浓度c 的关系：c k c2sp]['][ηηη+= (6-1)c 2r][][ln ηβηη−= (6-2) 式中，ηsp 称为增比粘度（或“粘度相对增量”）；η r 称为相对粘度（或“粘度比”）；[η]称为特性粘度（或“极限粘数”）；k ' 和β 均为常数。
若用η 0 表示纯溶剂的粘度，用η 表示浓度为c 的溶液的粘度，则有：r ηηη=(6-3)1r 0sp −=−=ηηηηη (6-4) 从上述式(6-1)和式(6-2)可见：c c r0spln limlim][ηηη→→== (6-5)特性粘度[η]取决于高聚物的化学组成、溶剂、温度，而与溶液浓度无关。
若分别以cηsp （称为“比浓粘度”或“粘数”）和cηrln （称为“比浓对数粘度”或“对数粘数”）为纵坐标，以浓度c 为横坐标，则会得出两条直线（如图6-1所示），直线的截距就是[η]。
溶胀法测定高聚物的交联度
溶胀法测定高聚物的交联度溶胀法是一种用于测定高聚物交联度的方法，该方法的主要原理是根据高聚物的交联程度和分子量来确定其所吸胀的溶剂的体积。
这种方法应用广泛，在化学、材料科学、医学等领域都有很多应用。
一、测定方法在溶胀法测定高聚物的交联度时，首先需要将高聚物样品置于所选的溶剂中，然后进行充分的混合，使得溶剂被高聚物充分吸收。
接着，将所得到的溶液进行测量，确定高聚物的交联程度。
在进行溶胀法测定时，需要考虑以下因素：1.溶液的温度溶剂的温度会影响高聚物样品的吸胀程度。
一般来讲，溶液温度越高，高聚物的吸胀程度越高。
因此，在一定范围之内，温度的升高会提高测定结果的准确性。
2.溶剂的种类和浓度不同的溶剂对于高聚物的吸胀程度有不同的影响。
一般来说，极性较强的溶剂对于吸收交联聚合物的效果更好。
此外，溶液的浓度也会影响高聚物的吸胀程度。
3.高聚物的分子量和交联程度高分子量和高交联度的高聚物对于溶剂的吸收能力更强，吸胀的溶液体积也更大。
因此，在进行测定时需要考虑到高聚物的分子量和交联程度的影响。
二、计算方法在进行溶胀法测定时，通常采用下面这个方程来计算高聚物的交联程度：v = V0 (1 + χc)其中，v表示吸胀的总体积，V0表示高聚物的原体积，χc表示高聚物的摩尔交联度。
通过测量高聚物在溶液中的吸胀程度，我们可以计算出高聚物的交联度。
摩尔交联度是一个重要的参数，它可以帮助我们确定高聚物的物理和化学特性。
三、应用领域溶胀法是一种非常有用的方法，可以用于测定各种高聚物的交联度。
该方法被广泛应用于以下领域：1.材料科学在材料科学中，溶胀法可以用于测定高聚物的交联度和物理特性。
这对于设计和制造各种材料非常有用，例如合成纤维、聚合物玻璃等。
2.化学化学研究中，溶胀法通常用于测定高聚物在化学反应中的交联程度。
例如，使用交联聚合物固定化酶和抗体等。
3.医学在医学中，溶胀法是一种普遍应用的方法，可以用于测定高聚物、材料在生物组织中的吸收和代谢率。
胶溶指数标准测定
胶溶指数标准测定
胶溶指数（Gel Permeation Chromatography, GPC）也被称为凝胶渗透色谱法，用于测定聚合物的分子量分布。
下面是胶溶指数标准测定的一般步骤：
1.准备样品：将待测聚合物溶解在适当的溶剂中，并根据测
定要求，控制样品的浓度和溶解度。
2.校准柱：使用一系列标准物质（已知分子量的聚合物样品）
来校准色谱柱。
这些标准物质应该覆盖待测聚合物的范围，以便在后续的分析中进行参考。
3.注射样品：将溶解好的样品注入色谱柱，并控制好进样量。
4.进行色谱分离：通过溶剂流动，使样品在色谱柱中进行分
离。
大分子量的聚合物在色谱柱中渗透速度较慢，而小分
子量的聚合物则渗透速度较快。
5.采集数据：在分离过程中，记录各组分的峰形、流速和峰
高等数据。
6.分析数据：利用分离的数据计算出每个组分的相对浓度和
相对分子量。
胶溶指数标准测定通过测量样品溶解态在色谱柱中的行为，评估聚合物的相对分子量分布。
这种测定方法有助于了解聚合物样品的结构特征、分子量范围和分布情况。
同时，根据测定结果，还可以推断出聚合物的物理和化学性质以及性能表现。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量
重点与难点
三管粘度计规范的使用。 确保恒温，溶液混合均匀。 规范作图以及浓度单位的正确选取。
小结
通过实验，对采用粘度法测定高分子的分子量 的方法有了深入的了解，同学们基本上都顺利 完成实验，并完成数据处理。对三管粘度计的 优点以及毛细管的内径对测定的影响有了系统 认识。由于恒温槽的构造问题，导致测量过程 中毛细管部分在水域液面上，受季节影响屋内 温度变化，导致测量的数据与理论值存在系统 偏差，其原因应与同学讲明。
注意事项
1、粘度计的安装要竖直 2、粘度计必须洁净。 3、恒温槽的温度要恒定 4、溶液混合要均匀 5、实验结束后，需要注入纯溶剂浸泡，以免
残存的高聚物在毛细管壁上结聚
思考题
1．乌氏粘度计有何优点？本实验能否采用奥 氏粘度计（除去 C 管） ?
2 ．粘度计毛细管的粗细对实验有何影响？ 3 ．试列举影响粘度准确测定的因素。
sp = r -1
cc
实验原理
对数粘数（比浓对数粘度）是粘度比的自然对数与浓度之
比，即 lnr = ln (1+sp )
c
c
单位为浓度的倒数，常用ml/g表示。
（5）极限粘度(特性粘度)定义为粘数或对数粘数在无限稀
释时的外推值，用 [ ] 表示，即
［］＝limsp ＝lim lnr
c0 c c0 c粘度法测定Βιβλιοθήκη 溶性高聚物相对分子质量目的要求
掌握粘度法测定聚合物分子量的基本原理。 掌握用乌氏粘度计测定高聚物稀溶液粘度的实
验技术及数据处理方法
实验原理
单体分子经加聚或缩聚过程便可合成高聚物。高聚物溶液 由于其分子链长度远大于溶剂分子，液体分子有流动或有 相对运动时，会产生内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现 出来的粘度就越大，而且与聚合物的结构、溶液浓度、溶 剂性质、温度以及压力等因素有关。聚合物溶液粘度的变 化，一般采用下列有关的粘度量进行描述。
高分子物理第三章习题及解答
第三章3.1 高分子的溶解3.1.1 溶解与溶胀例3-1 简述聚合物的溶解过程，并解释为什么大多聚合物的溶解速度很慢？解：因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快地渗透进入高聚物，而高分子向溶剂地扩散却非常慢。
这样，高聚物地溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入高聚物内部，使高聚物体积膨胀，称为“溶胀”，然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解地分子分散的均相体系。
整个过程往往需要较长的时间。
高聚物的聚集态又有非晶态和晶态之分。
非晶态高聚物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因而溶剂分子比较容易渗入高聚物内部使之溶胀和溶解。
晶态高聚物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，以致溶剂分子渗入高聚物内部非常困难，因此晶态高聚物的溶解要困难得多。
非极性的晶态高聚物（如PE）在室温很难溶解，往往要升温至其熔点附近，待晶态转变为非晶态后才可溶；而极性的晶态高聚物在室温就能溶解在极性溶剂中。
例3-2.用热力学原理解释溶解和溶胀。
解：（1）溶解：若高聚物自发地溶于溶剂中，则必须符合：上式表明溶解的可能性取决于两个因素：焓的因素（）和熵的因素（）。
焓的因素取决于溶剂对高聚物溶剂化作用，熵的因素决定于高聚物与溶剂体系的无序度。
对于极性高聚物前者说影响较大，对于非极性高聚物后者影响较大。
但一般来说，高聚物的溶解过程都是增加的，即>0。
显然，要使<0，则要求越小越好，最好为负值或较小的正值。
极性高聚物溶于极性溶剂，常因溶剂化作用而放热。
因此，总小于零，即<0，溶解过程自发进行。
根据晶格理论得＝（3-1）式中称为Huggins参数，它反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
的物理意义表示当一个溶剂分子放到高聚物中去时所引起的能量变化（因为）。
而非极性高聚物溶于非极性溶剂，假定溶解过程没有体积的变化（即），其的计算可用Hildebrand的溶度公式：＝（3-2）式中是体积分数，是溶度参数，下标1和2分别表示溶剂和溶质，是溶液的总体积。
高分子物理实验必备复习材料
高分子物理实验必备复习材料一、浊点滴定法测定聚合物的溶解度参数1、测定聚合物溶解度参数的实验方法有：黏度法、交联后的溶胀平衡法、反相色谱法和浊点滴定法等，实验用浊点滴定法2、溶解度参数是表示物体混合能与相互溶解的关系：2/1)(VE ?=δ，单位3/cm J ，根据溶解度参数的定义，溶解度参数δ应为“内聚能密度”的平方根原理：浊点滴定法是在两元互溶体系中，如果聚合物的溶解度参数p δ在两个互溶的溶剂s δ值的范围内，就可调节这两个互溶混合溶剂的溶解度参数sm δ，使sm δ与p δ很接近。
只要把两个互溶的溶剂按照一定的百分比配成混合溶剂，该混合溶剂的溶解度参数sm δ可以近似地表示成：2211δ?δ?δ+=sm3、混合溶剂的溶解度参数sm δ：2211δ?δ?δ+=sm，1?，2?分别是混合溶剂中组分1和组分2的体积分数。
1δ、2δ为混合溶剂中组分1和组分2的溶解度参数。
4、聚合物的溶解度参数p δ：2mlmh p δδδ+=，式中，mh δ为高溶解度参数的沉淀剂滴定聚合物溶液在混浊点时混合溶剂的溶解度参数；ml δ为低溶解度参数的沉淀剂滴定聚合物的混浊点时混合溶剂的溶解度参数。
5、试剂：三氯甲烷，正戊烷（ml δ），甲醇（mh δ），聚苯乙烯（PMMA ，溶于三氯甲烷）6、注意事项：（1）溶解PMMA 时，PMMA 与CHCl3要充分混匀，防止滴定时容易出现浑浊；（2）所用试剂为有机溶剂，故滴定管塞口不能涂凡士林，以免污染试剂；（3）读数时视线要与凹液面相平；（4）判定终点时，要将试剂对着阳光，以便判定终点；（5）CHCl3有挥发性，故在配制试样和移取过程中要准确迅速，防止其挥发，造成浓度变化，且其有剧毒，用完应回收，不可随意倾倒。
7、浊点滴定法测定聚合物溶解度参数时候，根据什么原则选择溶剂和沉淀剂？溶剂与聚合物的溶解度参数相近，能否保证二者相溶？为什么？答：对非极性溶剂，根据相似相溶原理，对极性溶剂，根据溶剂比原则来选择溶剂和沉淀剂。
粘度法测定水溶性高聚物的相对分子量
式中K为比例常数，α是与分子形状有关的经验常数。它们都与 温度、聚合物、溶剂性质有关，在一定的相对分子质量范围内 与相对分子质量无关。 K和α的数值，只能通过其它绝对方法确定，例如渗透压法、光 散射法等等。粘度法只能测定[η]求算出M。
测定高分子的[η]时，用毛细管粘度计最为方便。当液体在毛细管 粘度计内因重力作用而流出是遵守泊稷叶（Poiseuille）定律：
目的要求
一、测定聚合物—聚乙二醇的平均相对分子质量 二、掌握用乌贝路德（Ubbelohde）粘度计测定粘度
的原理和方法
基本原理
1、粘度，增比粘度，相对粘度
粘度是指液体对流动所表现的阻力，这种力反抗液体中邻接 部分的相对移动，因此可看作是一种内摩擦。
若以f表示单位面积液体的粘滞阻力，则
f d
二、粘度计的洗涤
先将洗液灌入粘度计内，并使其反复流过毛细管部分。 然后将洗液倒入专用瓶中，再顺次用自来水、蒸馏水 洗涤干净。容量瓶、移液管也都应仔细洗净。
三、溶剂流出时间t0的测定
开启恒温水浴。并将粘度计垂直安装在恒温水浴中（G球及以 下部位均浸在水中），用移液管吸10mL蒸馏水，从A管注入粘 度计F球内，在C管的上端套上干燥清洁橡皮管，并用夹子夹住 C管上的橡皮管下端，使其不通大气。恒温后，在B管的橡皮 管口用洗耳球将水从F球经D球、毛细管、E球抽至G球中部， 松开洗耳球 ，同时松开C管上夹子，使其通大气。此时溶液顺 毛细管而流下，当液面流经刻度a线处时，立刻按下停表开始 记时，至b处则停止记时。记下液体流经a、b之间所需的时间。 重复测定三次，偏差小于0.2s，取其平均值，即为t0值。
四、溶液流出时间的测定
用移液管吸取已预先恒温好的高聚物溶液10ml，注入粘度 计内，夹住C管上的橡皮管，用洗耳球从B管吹气，以使 溶液混合均匀。将溶液抽洗至粘度计的G球，使粘度计内 各处溶液的浓度相等，同上法，测定溶液的流出时间t。 然后依次加入5.00，5.00，10.00，10.00ml恒温后的蒸馏水。 每次稀释后都要将稀释液抽洗粘度计的G球，使粘度计内 各处溶液的浓度相等，按同样方法测定溶液的流出时间t。
聚合物的溶解以及溶度参数的意义-高分子物理化学(高聚物结构和性能)论文
聚合物的溶解以及溶度参数的意义PB00206011靳亮（中国科学技术大学高分子科学与工程系合肥230026）高分子溶液是人们在生产实践和科学研究中经常遇到的对象。
例如，纤维工业中的溶液纺丝、塑料工业中的增塑以及像油漆、涂料和胶粘剂的配制等，都属于高分子浓溶液的范畴，而对于高分子溶液热力学性质的研究(如高分子—溶剂体系的混合热、混合熵、混合自由能)、动力学性质的研究(如高分子溶液的沉降、扩散、粘度)以及高聚物的分子量和分子量分布、高分子在溶液中的形态和尺寸、高分子的相互作用(包括高分子链段间和链段与溶剂分子间的相互作用)等的研究，所用溶液的浓度一般在1%以下，属于高分子稀溶液的范畴。
所谓溶解，是指溶质分子通过扩散与溶剂分子均匀混合成分散的均相体系，一般情况下，高聚物的溶解过程比小分子物质的溶解过程要缓慢的多。
这是由于高聚物分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度存在着数量级的差别，因此溶剂分子能很快渗入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常缓慢，因此高聚物的溶解过程要经历两个阶段：溶胀和溶解。
由于高聚物结构的复杂性：(1)分子量大并具有多分散性；(2)高分子链的形状有线形的、支化的和交联的；(3)高分子的聚集态存在有非晶态或晶态结构，所以高聚物的溶解过程比起小分子物质的溶解要复杂许多。
在高聚物与溶剂接触初期，由于高分子链很长，高分子间相互缠结，作用力很大，不易移动，所以高分子不会向溶剂中扩散。
但是高分子链具有柔性，链段由于热运动而产生空穴，这些空穴很快就被从溶剂中扩散而来的溶剂小分子所占据，高聚物体积胀大(溶胀)。
此时，整个高分子链还不能摆脱相互之间的作用而向溶剂分子中扩散。
不过，随着溶胀的继续进行，溶剂分子不断向高聚物内层扩散，必然就有愈来愈多的链单元与溶剂分子混合，使得高分子链间的距离逐渐增大，链间的相互作用力逐渐减少，致使愈来愈多的链单元可以松动。
当整个高分子链中的所有链单元都已摆脱相邻分子链间的作用，整链就松动了，就可以发生缓慢向溶剂中的扩散运动，高分子与溶剂分子相混合，最后完成溶解过程，形成均一的高分子溶液。
高聚物及溶剂的溶解度参数
高聚物及溶剂的溶解度参数溶解度是指在特定温度和压力下，物质溶解在溶剂中的程度。
对于高聚物（即聚合物），其溶解度也是一个重要的物理性质，它对于聚合物的加工和应用有着重要的影响。
高聚物的溶解度参数是一种常用的物性参数，它可以用来描述高聚物与溶剂之间的相互作用。
本篇文章将对高聚物及溶剂的溶解度参数进行详细介绍。
高聚物的溶解度参数是一种反映高聚物溶解度的物理性质参数，通常用表示，其中表示高聚物在其中一溶剂中的溶解度，表示溶剂的离子强度。
在这个参数中，高聚物的溶解度与溶剂的离子强度以及高聚物与溶剂之间的相互作用有关。
高聚物的溶解度参数可以通过实验或者计算方法获得。
实验方法通常需要测量高聚物在不同溶剂中的溶解度，然后通过统计分析得到溶解度参数。
计算方法通常是通过使用计算软件或者理论模型来计算得到溶解度参数。
高聚物的溶解度参数可以用来预测高聚物在不同溶剂中的溶解度，对于高聚物的加工和应用有着重要的指导作用。
例如，在高分子材料的合成过程中，可以通过选择具有合适溶解度参数的溶剂来调节溶解度，以实现高分子材料的溶解和重新聚集。
在高分子材料的表面涂层和纤维制备过程中，溶解度参数是调节高分子材料与溶剂相互作用的关键参数。
溶解度参数还可以用来研究高聚物与溶剂之间的相互作用机制。
通过比较不同高聚物的溶解度参数，可以揭示不同高聚物的分子结构和化学键对其溶解度影响的规律。
通过比较不同溶剂的溶解度参数，可以揭示不同溶剂分子和高聚物分子之间相互作用的特点。
溶解度参数还可以用来指导高聚物的合成和高分子材料的设计。
通过理论计算或者实验测定不同分子结构的高聚物的溶解度参数，可以预测高聚物的溶解度和稳定性，从而指导高聚物的合成过程。
通过调节高聚物的分子结构和化学键，可以改变高聚物的溶解度参数，从而实现对高聚物溶解度的调控。
总之，高聚物及溶剂的溶解度参数是一种重要的物性参数，它可以用来描述高聚物与溶剂之间的相互作用，预测高聚物在不同溶剂中的溶解度，研究高聚物与溶剂之间的相互作用机制，指导高聚物的合成和高分子材料的设计。
高分子物理实验报告 稀溶液黏度法测定聚合物的分子量
实验一稀溶液黏度法测定聚合物的分子量一、实验目的1．了解聚合物分子量的统计平均的意义和黏度法表征，聚合物分子量的基本原理。
2．学会使用乌氏黏度计。
3．掌握测定聚合物稀溶液黏度的实验技术。
二、实验原理采用稀溶液黏度法测定聚合物的分子量、所用仪器设备简单，操作便利，适用的分子量范围大，又有相当好的实验精确度，因此黏度法是一种广泛应用的测定聚合物分子量的方法。
但它是一种相对方法。
为特性黏数与分子量经验关系式中的常数要用其它测定分子量的绝对方法予以制定、并且在不同的分子量范围内，通常要用不同常数的经验式。
液体的流动是因受外力作用分子进行不可逆位移的过程、液体分子间存在着分子间作用力，因此当液体流动时，分子间就产生反抗其相对位移的摩擦力(内摩擦力)、液体的黏度就是液体分子间这种内摩擦力的表现。
黏度表示法相对黏度：表示溶液黏度相当于纯溶剂黏度的倍数。
η为高分子溶液的黏度ηo 为纯溶剂的黏度 增比黏度：表示溶液黏度比纯溶剂黏度增加的分数。
特性黏数(度）：高分子溶液浓度c 趋近于0时，单位浓度增加对溶液用黏度法测定聚合物的分子量时要消除浓度对黏度的影响。
常以两个经验式表达黏度对浓度的依赖关系：Huggins 方程式：ηsp/c=[η]+k[η]2c 稀释法(或外推法) Kraemer 方程式： ln ηr=[η]-β[η]2c减少洗涤黏度计的次数当溶液体系确定后，在一定温度下，高分子溶液的特性黏度只与聚合物分子量大小有关，所以有时也用[η]来表示分子量的大小 。
Mark-Houwink 经验式表示： [η]=KM ηα聚乙烯醇水溶液，30℃时K=1.25 ×10-2, α=0.78。
⇒测定次序浓度由大到小o r ηηη=重点求ηr ？测定黏度的方法主要有：⑴毛细管法（测定液体在毛细管里的流出时间）；⑵落球法（测定圆球在液体里下落速度）；⑶旋筒法（测定液体与同心轴圆柱体相对转动的情况）测定高聚物溶液的黏度以毛细管法最方便，本实验采用乌氏黏度计测量高聚物稀溶液的黏度。
黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验报告
黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验报告一、实验名称：黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量二、实验目的1.理解粘均分子量的物理意义。
2.掌握黏度法测定聚合物分子量的基本原理和实验技术。
测定水溶性高聚物聚乙烯醇的平均分子量三、实验原理分子量是表征聚合物特征的重要参数之一，高聚物的相对分子质量大小不一，其摩尔质量常在10²～107之间。
黏度法测定分子量是最常用的测定聚合物分子质量的技术。
溶液的粘度：在稀溶液中，高聚物的黏度是它在流动过程中所存在的内摩擦的反映，这种流动过程中的内摩擦主要有；溶剂分子间的内摩擦、高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦、高聚物分子间的内摩擦。
其中溶剂分子见得内摩擦又称纯溶剂得粘度。
以η0 表示；三种内摩擦的总和称为高聚物分子间的内摩擦，以η表示。
由于聚合物的相对分子量远大于溶剂，因此将聚合物溶解与溶剂时η>η0。
可以用多种方式表达η相对于η0的变化。
溶液的粘度的各种定义及表达式：名称 定义式 量纲相对粘度 0r ηηη=无增比粘度 001s p r ηηηηη-==- 无比浓粘度 1spr c c ηη-= 浓度的倒数比浓对数粘度 l n (1)ln sp r c c ηη+= 浓度的倒数特性粘度：[]0lim sp c c ηη→= 001sp r ηηηηη-==-特性粘度又称极限粘度，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数,数值取决于聚合物的相对分子量和结构，溶剂的温度和溶剂的特性。
当高聚物、溶剂、温度等确定以后，特性粘度值只与高聚物的相对分子质量M 有关：[]K M αηη=⋅K 和α是与相对分子质量无关的常数。
查表可得K 和α的值，即可根据所测得的[η]值计算样品聚合物的相对分子质量。
测定原理：在足够稀的溶液中，粘数和对数粘数与溶液浓度之间呈线性关系毛细管法测定特性粘度当液体在重力作用下流经毛细管粘度计时遵守Poiseuille 定律：ρ为液体的密度；l 为毛细管长度；r 为毛细管半径；t 为流出时间；h 为流经毛细管液体的平均液柱高度；g 为重力加速度；v 为流经毛细管的液体体积；m 为与仪器的几何形状有关的常数， <<1时，可取m=1。
一些难溶高聚物的溶解性能和分子量的测定
一些难溶高聚物的溶解性能和分子量的测定
溶解性测定是衡量一种溶液中高聚物的溶解性能的重要技术。
它可以检测出溶液中的高聚物的分子量、溶解程度、抗热性等参数，对该物质的性能参数有着重要的参考意义。
溶解性测定通常是使用椭圆比测定仪进行测定，在恒定的温度、质量浓度、提升率和时间等条件下，应用椭圆比测定仪测量高聚物在物理性状态上的变化，得出高聚物的溶解性。
高聚物的溶解性主要取决于它的分子结构和分子量，分子量对其溶解性有很大的影响，较大分子量的高聚物即使在一定的溶剂环境中，也很难溶解。
因此，在评价高聚物的溶解性时，测定该物质的分子量尤为重要。
主要有凝胶渗透色谱法、紫外分光光度法、衍射光谱法、原子照射光谱法等多种方法可以用于测定高聚物的分子量。
数据处理是溶解性测定的重要环节，测试参数和数据获取的准确性，影响着测定结果的准确性和可靠性，它的精度直接反映了溶解性测定的准确性。
因此，溶解性测定不仅要保证测量仪器的稳定性和准确性，而且还要保证测量条件和数据处理精度，以标准化溶解性测定结果。
总之，溶解性测定是对高聚物的特性和性能参数做出准确判断的方法，不仅可以评价某一溶液中高聚物的溶解性，而且还可以测定高聚物的分子量，评价该物质的性能参数，为高聚物的应用开发提供基础性数据。
因此，溶解性测定的重要性不言而喻。
高聚物溶度参数的测定
一、实验目的（1）了解高聚物的溶度参数和测定高聚物的溶度参数的基本方法；（2）掌握用浊度滴定法测定高聚物的溶度参数。
二、实验原理浊度滴定法在二元互溶体系中，只要某聚合物的溶度参数δp 在两个互溶溶剂的δ值的范围内，我们便可能调节这两个互溶混合溶剂的溶度参数，使δsm值和δp 很接近，这样，我们只要把两个互溶溶剂按照一定的百分比配制成混合溶剂，该混合溶剂的溶度参数δsm 可近似地表示为：δsm＝Φ1δ1+Φ2δ2 ----------------------------- （1）式中：Φ1Φ2分别表示溶液中组分1 和组分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，然后用沉淀剂（能与该溶剂混溶）来滴定，直至溶液开始出现混浊为止。
这样，我们便得到在混浊点混合溶剂的溶度参数δsm 值。
聚合物溶于二元互溶溶剂的体系中，允许体系的溶度参数有一个范围。
本实验我们选用两种具有不同溶度参数的沉淀剂来滴定聚合物溶液，这样得到溶解该聚合物混合溶剂参数的上限和下限，然后取其平均值，即为聚合物的δp 值。
mh ml2这里δmh和δml分别为高、低溶度参数的沉淀剂滴定聚合物溶液，在混浊点时混合溶剂的溶度参数。
三、仪器与药品仪器：普通滴定管两个，具塞三角烧瓶（25×200 毫米）4个，5 毫升和10毫升移液管各一支，5毫升容量瓶一个，50 毫升烧杯一个药品：粉末聚氯乙烯样品，四氢呋喃，石油醚、甲醇。
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）根据选定的溶剂配制聚合物溶液称取0.2 克左右的聚氯乙烯粉末样品，溶于25毫升四氢呋喃中。
用移液管吸取5 毫升溶液，置于一具塞三角烧瓶中，先用石油醚滴定聚合物溶液，出现沉淀。
聚合物熔融指数测定实验报告
2、
三、仪器及药品：
仪器：XNR-400B熔融指数仪一台
样品：聚乙烯、聚丙烯
四、测定方法：
(一)熔融指数测定仪的使用方法：
1、先按下参数设定，设置好温度，按控温键，升温至设定的温度。
2、待温度升至标定的温度后，加入试样，在既定的载荷下测试聚合物样品10分钟流出的重量。
(二)试样
试样可以是能放入园筒中的热塑性粉料，粒料、条状、片状等，加料量是根据其熔融指数的大小而定。
实验ห้องสมุดไป่ตู้果处理
1、数据列表
请设计个熔融指数实验数据纪录表
2、公式计算可由下式计算熔融指数
计算 （克／10分）
式中w—三个切割段重量算术平均量值（克）
t—切割段所需的时间
六、思考题
1、有那些因素影响聚合物（同一品种）熔融指数大或小？
2、聚合物的熔融指数与相对分子量有什么关系？熔融指数在不同聚合物之间能否进行对比？
(2)切取样条时间的选择
当园筒内的试样达到规定的温度时，就可加上负荷，熔体通过毛细管而流出，用铣的刀刃在规定时间切割流出的样条，每条切割段所需的时间与熔融指数(M1)的大小有关，下表为加料量与切样时间和熔融指数的关系。
MI(克／10分钟)
料筒试样克数
切样时间(秒)
0.15-1.0
2.5-3.0
180-300
(三)条件选择
(1)温度负荷的选择
测试温度选择的依据，首先要考虑到热塑性高聚物的流动温度。测试温度必须高于流动温度，但不能太高，否则材料因过于受热而分解。
负荷：要考虑到熔体粘度的大小(即熔融指数)。粘度大的应取较大的负荷，反之则取较小的负荷。
据经验报导，熔融指数小于10的，温度、负荷均要求高些，一般是1900C/2160克，10-80之间的，一般用1900C/325克，熔融指数大于80的取1250C/325克。
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实验五 高聚物溶度参数的测定
高聚物的溶度参数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。
低分子化合物低溶度参数一般是从汽化热直接测得，高聚物由于其分子间的相互作用能很大，欲使其汽化较困难，往往未达汽化点已先裂解。
所以聚合物点溶度参数不能直接从汽化能测得，而是用间接方法测定。
常用的有平衡溶胀法（测定交联聚合物）浊度法、粘度法等。
现将浊度法及粘度法介绍如下：
（一） 浊度滴定法
在二元互溶体系中，只要某聚合物定溶度参数δp 在两个互溶溶剂的δ值的范围内，我们便可能调节这两个互溶混合溶剂的溶度参数，使δsm 值和δp 很接近，这样，我们只要把两个互溶溶剂按照一定的百分比配制成混合溶剂，该混合溶剂的溶度参数δsm 可近似地表示为：
δsm ＝Φ1δ1+Φ2δ2 ------------------------------------- （1）
式中：Φ1Φ2分别表示溶液中组分1和组分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，然后用沉淀剂（能与该溶剂混溶）来滴定，直至溶液开始出现混浊为止。
这样，我们便得到在混浊点混合溶剂的溶度参数δsm 值。
聚合物溶于二元互溶溶剂的体系中，允许体系的溶度参数有一个范围。
本实验我们选用两种具有不同溶度参数的沉淀剂来滴定聚合物溶液，这样得到溶解该聚合物混合溶剂参数的上限和下限，然后取其平均值，即为聚合物的δp 值。
()ml mh δδδ+=P 2
1 ----------------------------- （2） 这里δmh 和δml 分别为高、低溶度参数的沉淀剂滴定聚合物溶液，在混浊点时混合溶剂的溶度参数。
1．仪器药品：
10毫升自动滴定管两个（也可用普通滴定管代用），大试管（25×200毫米）4个，5毫升和10毫升移液管各一支，5毫升容量瓶一个，50毫升烧杯一个 粉末聚苯乙烯样品，氯仿，正戊烷、甲醇。
2．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）根据选定的溶剂配制聚合物溶液
称取0.2克左右的聚合物样品（本实验采用聚苯乙烯）溶于25毫升的溶剂中（用氯仿作溶剂）。
用移液管吸取5毫升（或10毫升）溶液，置于一试管中，先用正戊烷滴定聚合物溶液，出现沉淀。
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。
（3）分别称取0.1克，0.05克左右的上述聚合物样品，溶于25毫升的溶剂中，同上操作进行滴定。
3．数据处理
（1）根据式（1）计算混合溶剂的溶度参数δmh 和δml 。
（2）由式（2）计算聚合物的溶度参数δp 。
（二）粘度法
在良溶剂中聚合物分子与溶剂分子的相互作用是相互促进，分子链得到伸展，产生一种类似于膨胀过程一样的回缩力，因此，膨胀度与特性粘度二者可用相同的参数与溶剂的溶解能力相关联，理论上认为膨胀度Q ，特性粘度[η]皆是V 1/2（δ-δp ）的Gauss 函数如：
[η]=[η]max ev （δ-δp ）2
当[η]=[η]max 时，δp =δ，即高聚物的溶度参数与绝对粘度最大值所对应的溶剂的溶度参数相等。
高聚物内聚能密度为溶度参数当平方即δp 2。
选择不同δ值的可溶解该高聚物的溶剂，用粘度法测定高聚物在不同溶剂中形成的溶液的流出时间，求得[η]，以[η]与相应的溶剂的溶度参数δ作图，得一曲线，其极值点[η]max 对应得δ则可视为高聚物得溶解参数δp 。
有些高聚物往往找不到合适的纯溶剂，此时可使用混合溶剂进行测定，如前所述混合溶剂的溶度参数δsm 近似表示为
111222111211sm X V X V X V δδδφδφδ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭
式中：Φ1、Φ2分别表示混合液各组分的体积分数。
δ1、δ2分别为混合液中各组分的
溶度参数。
只要δp在各种互溶溶剂的δ值范围内，就可配制混合溶剂使δsm值与δp很接近。
根据此原理，我们选用两种互溶且混合时无体积效应的溶剂，其一δ值小于δp，另一δ值大于δp，按不同比例混合均匀，成一系列混合溶剂，再用这类混合溶剂配制一系列高聚物溶液，分别测其[η]，进而求出δp。
1．仪器与药品
仪器：
恒温装置1套磨口三角瓶（50-100ml）6个
秒表1只容量瓶（25ml）6个
橡皮吸球1个移液管1支
砂芯漏斗1个粘度计1支
药品：
甲苯，苯，丁酮，甲酸乙酯，丙酮（皆为C.P.），PV A c。
2．实验步骤：
（1）将恒温水浴调节至30℃±0.01℃
（2）称取0.2g高聚物放入磨口三角瓶中，加入溶剂使之完全溶解后，用砂芯漏斗过滤至25ml的容量瓶中，用同种溶剂稀释至刻度，混合均匀后即得浓度约为1%的溶液。
同法配制甲苯，苯，丁酮，甲酸乙酯，丙酮的PV A c溶液各25ml，并放于恒温水浴中恒温。
（3）取丙酮、丁酮按不同比例配制成δsm=9.8~10.0的混合溶剂，再如同步骤2配制一系列浓度约为1%的PV A c溶液，并放在恒温槽中恒温待用。
（4）取一支乌氏粘度计（或奥氏粘度计）垂直固定于恒温水浴中，并使粘度计上方之小球浸没在水中。
（5）用移液管吸取10ml溶液注入粘度计中，恒温10分钟，测定溶液的流出时间。
重复测定三次，误差不超过0.2秒，取其平均值即为溶液的流出时间t（详见实验1）。
（6）倒出溶液用同一溶剂洗涤3~5次，奥氏粘度计还应烘干，吸取10ml溶剂，放于管中，恒温10分钟后测溶剂的流出时间t。
（7）重复步骤4，5，6，测定各不同溶液及相应的溶剂之流出时间t和t0（按t0：90~110秒之间选择粘度计）。
（8）各取10ml溶液于蒸发皿中，在110℃下真空干燥至恒重，称重计算溶液的溶度。
3．数据记录及处理
（1）求溶解度参数δp
按一点法求特性粘度：[]η=
δ。
作图：[]η对δ作图，对应的值为sp
（2）计算内聚能密度
（三）思考题：
1．在浊度法测定聚合物溶度参数时，应根据什么原则考虑适当的溶剂及沉淀剂？溶剂与聚合物之间溶度参数相近是否一定能保证二者相容？为什么？
2．应用粘度计测定聚合物的溶度参数中，聚合物溶液的浓度对有何影响？为什么？（四）参考文献
[1] 高分子通讯，2（5），321～325，（1982）
[2] Mongara．D．，Markramol，Chem．67，75（1963）
[3] D．M．范克雷维伦著，许元泽译，《聚合物的性质》，第七章（1981）。