粘度法测聚乙烯醇分子量及分子构型实验报告材料

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1、标准文案广州大学化学化工学院本科学生综合性、设计性实验报告实验课程基础化学实验（Ⅲ）---物理化学实验实验项目粘度法测聚乙烯醇分子量及分子构型&粘度法测聚乙烯醇分子量及分子构型专业功能与材料化学班级化学133学号1305100066,1305100058姓名李智泽.陈远鸿指导教师苏育志,陈旖勃开课学期2015至2016学年第一学期时间2015年12月15日大全标准文案实验序号实验项目实验时间实验室411小组成员李智泽,陈远鸿1．实验目的(1)以聚乙酸乙烯酯（PVAc）为原料制备聚乙烯酯（PVA）(2)用乌氏粘度计测定自制PVA被高碘

2、酸盐降解前后的黏均相对分子质量(3)计算PVA分子链中“头碰头”键合方式的比率(4)定聚乙烯醇的相对平均分子质量；掌握用乌氏粘度计测定溶液粘度的原理和方法。2．实验原理、实验流程或装置示意图(1)聚乙烯醇的制备原理聚乙烯醇（PVA）不能直接通过烯类单体聚合得到，而是通过聚乙酸乙烯酯（PVAc）的高分子反应获得的。与水解法相比，经醇解法生成的聚乙烯醇精制容易，纯度较高，产品性能较好，并在较为缓和的醇解条件下进行。PVAc在NaOH/CH3OH溶液中的醇解的主要反应为：在主反应中NaOH仅起催化作用，但是NaOH还可能参加反应（副反应）

3、：大全标准文案当反应体系中含水量较大时，这两个副反应明显增加，消耗大量的氢氧化钠，从而降低对主反应的催化效能，是醇解反应进行不完全。因此为了避免这些副反应，对物料的含水量应严格控制，一般在5%以下。（2）乌氏粘度计测定溶液粘度的原理和方法测定液体结度的方法主要有三类:①毛细管黏度计测定液体在毛细管里的流出时间;②用落球式黏度计测定圆球在液体里的下落速率;③用旋转式黏度计测定液体与同心轴圆柱体相对转动的情况。测定高分子的[η]时，用毛细管黏度计最为方便。液体在毛细管黏度计内因重力作用而流出时遵守泊肃叶(Poiseuille)定律式中,

4、ρ为液体的密度l是毛细管长度；r是毛细管半径t是流出时间h是流经毛细管液体的平均液柱高度；g为重力加速度;V是流经毛细管的液体体积；m是与机器的几何形状有关的常数，在r/l<100s时，等式右边第二项可以忽略。设溶液的密度ρ与溶剂密度ρ0。近似相等，这样，通过测定溶液和溶剂的流出时间t和t0，就可求算ηr。ηr=η/η0=t/t0进而可计算得到ηsp，ηsp/c和lnηsp/c值。配制一系列不同浓度的溶液分别进行测定，以ηsp/c和lnηr/c为纵坐标，c为横坐标作图

5、，得两条直-线(两直线的方程如图II-19-2所示)，分别外推到c=0处，为了方便，引进相对浓度c'，即c'=c/c0。其中c大全标准文案表示溶液的真实浓度；c0表示溶液的起始浓度，由图II-19-2可知，因为，所以[η]=A/c0，其中A为截距。（2）度和分子量的关系实验证明，当聚合物、溶剂和温度确定以后，[η]的数值只与高聚物的黏均相对分子质量M有关，它们之间的半经验关系用方程式表示为[η]=KMα,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

6、。对于大多数聚合物来说，α值一般在0.5~1.0之间，在良溶剂中α值较大，接近0.8.溶剂能力减弱，α值降低。(4)PVA分子链中键合形式的测定原理在聚乙烯醇中，一个“头碰头”的键合是一个１，２－乙二醇结构，而乙二醇能被高碘酸盐分解。本文通过黏度法来测定被高碘酸钾处理前后聚乙烯醇的相对分子质量，从而求出“头碰头”键合方式的几率。因为“头碰头”键合的几率Δ＝分子数的增加数目／体系中总的单体数目。又因为分子数的增加数目和体系中总的单体数目与分子量成反比，所以根据：Δ＝80.08（１／Ｍｖ′－１／Ｍｖ），式中大全标准文案Ｍｖ和Ｍｖ′分别为

7、降解前后的平均黏均分子量，就可以计算出聚乙烯醇的“头碰头”键合几率。3.实验设备及材料仪器：铁架台、恒温水浴、乌氏黏度计、移液管（2mL，5mL，10mL）、机械搅拌器、250mL三口烧瓶、锥形瓶.试剂：乙酸乙烯酯、引发剂、甲醇、乙醇、石油醚、高碘酸钾、蒸馏水等.4．实验方法步骤及注意事项实验步骤现象备注1、聚乙酸乙烯酯（PVAc）的制备在铁架台装好搅拌器、冷凝管，向250ml三口烧瓶中加入10ml甲醇和0.4gAIBN,开动搅拌，加热回流。开动搅拌开始时溶液澄清再加入25ml乙酸乙烯酯，升温至60~65℃，持续反应2~3h，此时溶

8、液变得黏稠，冷却结束反应,倒入陶瓷盘中于60℃烘箱烘至恒重得到PVAc；然后将全部PVAc加入40ml甲醇溶解，留待制备聚乙烯醇。液体变得粘稠，并冷却后能够拉成细丝。回流时间一定要耐心，直至溶液变得黏稠。不然不易出现产物。2、聚乙烯醇