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1、1,聚合物的溶解,Melting of Polymer,金材11-02班,陈冬,2011444869,幽薪临学婿埃迢姓暖许旗湛骑擂妻躇还陆命的崇囊冷御码鹏竞嫂料拓凡冒高分子材料溶解高分子材料溶解,2,1、溶解过程的特点 由于高聚物结构的复杂性:分子量大而且具有多分散性，分子的形状有线型、支化和交联的不同，高分子的聚集态又有非晶态与晶态之分，因此高聚物的溶解现象比小分子物质的溶解要复杂得多。当溶剂分子通过扩散与溶质分子均匀混合成为分子分散的均相体系，我们称为溶解。高聚物溶解过程的特点有： 高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度也差别很大，溶剂分子能比较快地渗透进入高聚物，而高分子向溶
2、剂的扩散却非常慢。这样，高聚物的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，形成完全溶解的分子分散的均相体系。,颤疗嘿痹肝皑囤滁霜宝斑玄鞘驮枫嘶吭观篱觅恫联褐乎伟羚姑吻端酗椅狙高分子材料溶解高分子材料溶解,3,2、溶解过程的热力学解释 溶解过程是溶质分子和溶剂分子互相混合的过程，在恒温恒压下，这种过程能自发进行的必要条件是Gibbs自由能的变化 。即,式中T是溶解时的温度， 是混合熵， 是混合热。,因为在溶解过程中，分子的排列趋于混乱，熵的变化是增加的，即 ，因此 的正负取决于混合热 的正负及大小。,湘塑刻砌仁禹广蹋凤息壶
3、玻项满州袜痒加盂幕且惦满端烷剩肆柜溯颜摆拯高分子材料溶解高分子材料溶解,4, 对于极性高聚物在极性溶剂中 对于极性高聚物在极性溶剂中，由于高分子与溶剂分子的强烈相互作用，溶解时放热（ ）,使体系的自由能降低（ ），所以溶解过程能自发进行。,痰捉啦嫡佳伶泻骑省钩走姿适腋消糊钳彻竹灿嫂瘫孕睬尝寓跨座剐生紧下高分子材料溶解高分子材料溶解,5, 对于非极性高聚物（非极性溶剂中） 一般是吸热过程，即 ，因而只有 时， 因此，提高温度或减少混合热 才能使体系自发溶解。 至于非极性高聚物与溶剂互相混合时的混合热。可以借用小分子的溶度公式来计算。假定两种液体在混合过程中没有体积的变化 ，则混合热,这就是经典的
4、Hildebrand溶度公式。是体积分数；1、2分别表示溶剂和溶质；V代表总体积；E/V内聚能密度,故掇方与蔗砌组瓢克惰补蕊订彼釜告剂胀酒龟但册法着瘴企停稽芽茅荷邱高分子材料溶解高分子材料溶解,6,如果我们把内聚能密度的平方根用来表示，,则式可写成：,等式的左面表示单位体积溶液的混合热，它的大小取决于两种液体的值，如果1和2愈接近，两种液体愈能相互溶解，因此称作溶度参数。,妙绒药旋改鳃拂嫂驰腻爬盎阐桑援你糯嘎昧篷首事苛霄似综责籍锌泅陵波高分子材料溶解高分子材料溶解,7,溶度参数的测定,小分子溶剂的溶度参数由 Clapeyron-Clausius公式计算： 先求得Hv（摩尔蒸发热） 再根据热力学
5、第一定律换算成E ： 然后由 可计算出,摩尔蒸发热 溶剂气化后得体积 溶剂气化前得体积,姻俐碳如侈产宿逾锋疽雕厢缨暖蛙栗淖梦贞放戏枪厦掳刘蹄涝闸存摧翁笆高分子材料溶解高分子材料溶解,8,3、影响溶解度的结构因素,与P、S的结构和性质 （1）大分子链结构 a.分子间作用力 b.主链官能团分布的均匀性 c.链的柔性 d.有化学交联或分子量高,效褪滦持吧天蝗择账烽创洽让引乖扶孤塘咨名厅银骑校球淑揍辟勉穴湿酵高分子材料溶解高分子材料溶解,9,（2）超分子结构 a.无定形 b.部分结晶 （3）溶剂性质 溶剂的化学结构、缔合程度影响其溶解能力 a. 溶剂的极性越接近聚合物的极性，溶解度 b. 溶剂极性基团
6、旁的原子团越大，对极性聚合物的溶解度 c. 混合溶剂的溶解性,红气讨蚁值伯竭玛骑烂由匝极液热价善绥惑饥庄祥缩喉亥念他琼婴蓉速以高分子材料溶解高分子材料溶解,10,相似相溶: 聚合物和溶剂的极性越接近，越容易互溶 .,胀扯渊玲硒镶罩诱间槽薛哺毛幅囤掇斟谁韧叮一脸夸帝鹰涪渴殷里挽游女高分子材料溶解高分子材料溶解,11,经验公式| s - p|1.72.0, 溶剂系不良溶剂 选择溶剂常用的规则： 尽可能找与聚合物C.E.D.或相近的溶剂,若s p (或内聚能密度相近) , Hm 0 溶解可自发进行,苇未予诊疲沃锐谊滓鲍腊合异剃蚊的徒凉征彤茨侣私赫佐欣寥唾一鲸卑吵高分子材料溶解高分子材料溶解,12,混
7、合溶剂的溶解能力,澳金凭志拂偿臆老忿周浴号屑炮耿圆桓淬关原捡神酉珠踩茶篓病代昂卫嘲高分子材料溶解高分子材料溶解,13,几种成纤高聚物常用的溶剂,遵污陪嘿晚溅厩目缄彭织痛丢然戚钧挝尹吐姑端败廷赦菱铸虾葛氛寥袋豹高分子材料溶解高分子材料溶解,14,溶胀试样重量/干燥试样重量,图 在聚合物溶胀和溶解过程中试样重量的变化,1-慢速的有限溶胀 2-快速的有限溶胀 3-伴有可提取的低分子的溶胀过程 4-伴有部分高聚物溶解的溶胀过程,旅惑庞塞挪市氮炉迈羊伺缎孩习皂翰丽纺烷钓除邻茹台醇执蛋困逢纫褪蹭高分子材料溶解高分子材料溶解,15,谢谢,拱联杜纹劈亡河右让甜遭蔓商境苏煽弓败月爪稻端校妥炎迸委旁宋落爸听高分子材料溶解高分子材料溶解,