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1、第17卷第1期化 学 进 展Vol.17No.12005年1月PROGRESSINCHEMISTRYJan.,20053聚合物溶液热力学模型的评述33程振锋 刘庆林(厦门大学化学工程与生物工程系 厦门361005)摘 要 预测聚合物溶液体系的气液平衡数据是热力学模型的一个重要内容。热力学模型大体可分3FF类,以过量吉布斯自由G能表示的最为常用。本文选取基于G的Flory2Huggins(FH)、UNIQUAC、UNIFAC和ENSIC4种常用模型进行评述,认为FH模型出现较早,形式最简单;UNIQUAC模型发展较完善,应用范围较广,UNIFAC模型弥补了UNIQUAC模型参数缺乏的
2、不足,应用最为广泛;ENSIC模型具有较好的预测效果,但参数难以获得。关键词 热力学模型 聚合物溶液 自由体积 活度中图分类号:O645116;O64214文献标识码:A文章编号:10052281X(2005)0120040205ReviewofThermodynamicModelsinPolymerSolutions33ChengZhenfengLiuQinglin(DepartmentofChemicalandBiochemicalEngineering,XiamenUniversity,Xiamen361005,China)AbstractTheequilibriumdata
3、ofsolvent2polymersystemsareimportanttoindustrialprocesses,whiletheyareverydifficulttobeobtaineddirectlybecauseofthecomplexityofthesystems.Itappearstobevitaltoobtainthedataofsolvent2polymersystemsaccuratelybyestablishingthermodynamicmodels.Thisworkpresentsareviewofthefourimpor2tantthermodynamic
4、models,e.g.,UNIFAC,UNIQUAC,Flory2Huggins(FH)andENSIC.Generally,theyallcanbeusedtopredictthephaseequilibriumofpolymer2solventsystems.Ofthose,UNIFACmodelisusedmostoften,FHmodelisthesimplest,ENISCmodelisshowedtobethemostaccurateandUNIQUACmodelisseemedtobeapplicabletomostofthesystems.Keywordstherm
5、odynamicmodels;polymersolutions;free2volume;activity[4][5]力学模型,如Flory2Huggins、UNIQUAC、[6][7,8]一、引 言UNIFAC、ENSIC等;其二是以状态方程表示的[1][9]聚合物溶液的气液平衡数据在聚合物制备、热力学模型,如GCLF2EOS等;最后一类是以状态[2][3]E聚合物溶液中不纯物去除和膜分离等实际过程方程和过量吉布斯自由能G结合的热力学模型,[10,11]中有重要作用。对活度的关联和预测是研究聚合物如FH2EOS等。第一类模型较为常用,因此本文溶液相平衡的一个重要方面,但由于聚合物分
6、子结选取其中4种重要热力学模型进行评述。构复杂,体系具有高度的非理想性,气液平衡数据很FH模型是上世纪40年代提出,初期由于模型难得到,而热力学模型的一个重要作用就是解决这简单而较多采用。UNIQUAC模型是上世纪70年代个问题。提出,与FH模型相比,准确度与适用范围都有提聚合物溶液体系的热力学模型有很多,大体可高。UNIFAC模型是上世纪70年代基于UNIQUACE分3类:其一是以过量吉布斯自由能G表示的热模型建立的,它弥补了UNIQUAC模型参数缺乏的不收稿:2003年11月,收修改稿:2004年4月3国家自然科学基金(No.50243014)和教育部留学回国人员科研启动基金资
7、助项目33通讯联系人 e2mail:qlliu@jingxian.xmu.edu.cn©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第1期程振锋等 聚合物溶液热力学模型的评述·41·足,模型更为常用。ENSIC模型是上世纪90年代在表1FH及其相关模型和ENSIC模型预测余差平方和比较晶格理论基础上提出,它的应用范围很广,准确度很
