高分子物理(第三版)第三章--高分子溶液

高分子化学与物理

(Polymer Chemistry & Physics)

第二部分：高分子物理

（Polymer Physics)

第三章高分子的溶液性质（The Properties of Polymer Solution)教学目的:通过本章的学习，全面了解由于高分子的长链大分子的结构特点带来的在溶解过程和溶液热力学参数上的与小分子的不同，正确判断何时能溶解。

重点内容:

1、了解不同聚合物的溶解过程差异；高分子溶解过程的热力学解释；溶解度参数的定义和作用；非极性高分子和极性高分子的溶剂选择原理。

2、从Flory—Huggins晶格模型理论出发，推导出的高分子溶液混合过程的混合热、混合熵、混合自由能和化学位与小分子理想溶液的差别的推导思路；何为θ溶液；高分子溶液过量化学位的产

生原因。

3、高分子分子量及分子量分布的表征和常见测试方法。

难点:从Flory—Huggins晶格模型理论出发，高分子稀溶液混合过程的热力学参数变化的推导过程。

熟悉内容:

1、从Flory—Huggins晶格模型理论出发，所推导出的高分子溶液混合过程的混合热、混合熵、混合自由能和化学位与小分子理想溶液的差别及产生差别的原因。

2、运用手册提供的常见溶剂的溶解度参数数值，对于给定的高分子，初步确定其良溶剂及不良溶剂。主要英文词汇：

polymer solution---高分子溶液

the solution of polymers---高分子的溶解

the process of solution，polymer dissolving---溶解过程Linear polymers---线形聚合物

Crystalline polymers---结晶聚合物

Cross-linked polymers---交联聚合物

Gibbs free energy---自由能

Enthalpy---焓

Entropy---熵

Cohesive energy density---内聚能密度,CED Solubility---溶解性

thermodynamical properties---热力学性质

ideal solution---理想溶液

mole number---摩尔数

the mixing entropy of the ideal solution---理想溶液的混合熵Boltzmann constant---玻兹曼常数

gas constant or gas factor---理想气体常数

Avogadro’s number---阿佛加德罗常数

the number of segment---每条链上的平均链段数目

the molecular number of solvent---溶剂的分子数目

the molecular number of polymer---高分子的分子链数目the number of segment in the whole solution—

整个体系中的高分子链段数目the number of segment in the whole solution—

整个体系中的高分子链段数目statistical thermodynamics---统计热力学

Mixing Enthalpy and Huggins parameter---

混合热和相互作用因子Interaction energy---相互作用能

Huggins parameter---哈根斯参数

Gibbs free energy of polymer solution---混合自由能Chemical potential---化学位

Polymer chains---高分子链

Polydispersity coefficient---多分散指数

Monodispersity---单分散

Measurement of Molecular Weight---分子量的测试Chemical method---化学方法

Thermodynamics method---热力学方法

Optical method---光学方法

Dynamic method---动力学方法

End group analysis, or end group measurement---端基分析法

Osmotic method---渗透压法

Light scattering method---光散射法

Viscosimetry---粘度法

Electron microscope---电子显微镜

Gel permeation chromatography---凝胶渗透色谱法，GPC boiling-point elevation (ebulliometry）---沸点的升高freezing-point depression (cryoscopy)---冰点的降低osmotic pressure (osmometry）---渗透压法

Relative viscosity---相对粘度

Specific viscosity---增比粘度

Viscosity number or reduced viscosity---比浓粘度Logrithmic viscosity number---比浓对数粘度Limiting viscosity 极限粘度或特性粘数

Dilution method—稀释法

Mark-Houwink Equation---马克-霍温方程

molecular weight distribution---分子量分布Fractionation---分馏法

Column elution---柱淋洗

Solvent-gradient elution---溶剂梯度淋洗

thermal-gradient elution---温度梯度淋洗Chromatography column---色谱柱

porous materials---多孔材料

参考教材或资料：

1、何曼君等，高分子物理，复旦大学出版社，2007年第三版;

2、郝立新等，高分子化学与物理，北京：化学工业出版社，1997年

3、H.S. Kaufman,J.J.Falcetta,Introduction to Polymer Science and Technology:An SPE Textbook,John Wiley & Sons Inc,New York,1977

3 W

W hat is polymer solution?

W hy to study polymer solution? HO W to study polymer solution?

W hat is polymer solution?

传统上：广义上：（本章研究）

W hy to study polymer solution?

研究¾高分子溶液是研究单个高分子链结构的最佳方法；

¾应用研究如高分子溶液的流变性能与成型工艺的关系等。

应用

粘合剂油漆、涂料溶液纺丝

增塑共混