晶态聚合物溶解解读课件.ppt

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1、《高分子物理》课程团队：李彩虹余旺旺栗娟苏珺晶态聚合物的溶解(1)结晶高聚物的溶解特征热力学稳定相态，分子链排列紧密、规整，分子间作用力大，所以溶解要比非晶聚合物困难得多。溶解有两个过程（先熔融再溶解）：①首先吸热，分子链开始运动，晶格被破坏，即结晶高聚物的熔融②然后被破坏晶格的聚合物与溶剂发生作用，同非晶聚合物一样，先发生溶胀，再溶解，即熔融高聚物的溶解。溶解不仅与分子量大小有关，更重要的是与结晶度有关，结晶度↑，溶解度↓。结晶聚合物：先溶胀无定形区，在晶体熔点附近的温度使晶体解体后溶解先熔融，后溶解(2)

2、非极性结晶高聚物的溶解常温下不溶解，必须用加热的方法升高温度至Tm附近，待结晶熔融后，小分子才能进入高聚物内部，使高聚物溶涨溶解。例：HDPE(Tm＝135oC)在120℃以上才开始溶于四氢萘。有规PP(Tm＝134oC)；全同PP(Tm＝180oC)在130℃下与十氢萘很好混合--溶解。交联LDPE在甲苯溶液中回流测其交联度(100℃)(3)极性结晶高聚物的溶解①方法同上（加热升高温度至Tm附近）。②极性结晶高聚物可于室温下溶于极性强的溶剂中。原因：结晶中非晶部分与极性溶剂发生混合时，两者发生强烈作用（如生

3、成H键）而放出大量热。此热足以破坏晶格，使结晶部分熔融。例：尼龙66，Tm=265℃,室温下可溶于苯酚、甲酚等溶剂。涤纶室温下可溶于间甲苯酚。如果浓度很低，溶解的分子链以线团形式分散在溶剂中，线团包容的溶液体积称为扩张体积Ve溶液中的分子链cc*c>c*时，扩张体积相互重叠故c*称为临界交叠浓度或接触浓度溶液浓度c=c*时，线团的扩张体积恰好充满空间cc*故浓度高于c*时高分子链必然缠结分子链缠结的条件：柔性链浓度高于交叠浓度分子链达到一定长度，即分子量大于临界

4、分子量Mc临界分子量Mc：分子量低于Mc的分子链称为低聚物，无论浓度多高也不会发生缠结良溶剂无热溶剂亚良溶剂不良溶剂无扰链良溶剂弱于等于略强于强于链段—链段链段—溶剂溶剂稍强于正排除体积负排除体积零排除体积填空题：1非晶态线形高聚物溶解过程主要包括两个阶段，即和过程2结晶高聚物的溶解要经过两个阶段，即和。答案1非晶态线形高聚物溶解过程主要包括两个阶段，即溶胀和溶解过程2结晶高聚物的溶解要经过两个阶段，即结晶高聚物的熔融（吸热）和熔融高聚物的溶解。判断题（2p11）非晶态高聚物的溶解速率和溶解度与分子量有关，

5、分子量越大，溶解速率和溶解度均降低。（）（2p12）只要正确选择溶剂，任何高聚物均可溶解（）TF问答题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？答案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

6、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；极性的晶态高聚物在室温就能溶解在极性溶剂中。2橡皮能否溶解和熔化，为什么？答案橡皮是经过硫化的天然橡胶，是交联的高聚物，在与溶剂接触时会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不

7、能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在最高的溶胀阶段，称为“溶胀平衡”，不会发生溶解。同样也不能熔化。THEENDThankYou！