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1、曝筐呕疼侦通列粹勤啦抢栅奶忱卞答奄憾占捡酉冕蓄疑缨倍删慷柿涧纺堑第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液第第3章章 高分子溶液高分子溶液Polymer Solution售始站娥结刁动耕眺束胳汪痰仁困迹凿老曼勾秋仁炽森耗攘磋否诣倾隋凉第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液What is polymer solution? 高聚物以分子状态分散在溶剂中高聚物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相体系称为所形成的均相体系称为高分子溶液。高分子溶液。开浊弯逆怂矫方晓俏钉蔓援耪赦垦鸟缆猖统空因蛇李手重闯婆锨凤圆稠颈第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液Why to study polymer solution?p在
2、理论研究方面在理论研究方面: 高分子溶液是研究单个高分子高分子溶液是研究单个高分子链结构的最佳方法链结构的最佳方法p在实际应用方面在实际应用方面:粘合剂涂料溶液纺丝障诛轨号驰敦挤外应碗揽虎妻硝坏娄耐枉绎桨间带赋锄创护痴钨幅贺懊打第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液高分子溶液高分子溶液极稀溶液极稀溶液浓度低于浓度低于1属此范畴，属此范畴，稀溶液稀溶液浓度在浓度在15%。 高分子溶液热力学性质：高分子溶剂体系的混合热、混合高分子溶液热力学性质：高分子溶剂体系的混合热、混合熵、混合自由能；热力学稳定体系，熵、混合自由能；热力学稳定体系， 动力学性质：高分子溶液的沉降、扩散、粘度；性质不随时动力学性质
3、：高分子溶液的沉降、扩散、粘度；性质不随时间变化，粘度小。间变化，粘度小。 聚合物的分子量和分子量分布；高分子在溶液中的形态和尺聚合物的分子量和分子量分布；高分子在溶液中的形态和尺寸、高分子的相互作用。分子量的测定一般用极稀溶液。寸、高分子的相互作用。分子量的测定一般用极稀溶液。浓溶液浓溶液浓度浓度5% ，如：油漆（，如：油漆（60），涂料，胶粘剂，纺，涂料，胶粘剂，纺丝液（丝液（1015左右，粘度大），制备复合材料用到的树脂左右，粘度大），制备复合材料用到的树脂溶液（电影胶片片基），高聚物溶液（电影胶片片基），高聚物/增塑剂浓溶液等。增塑剂浓溶液等。 着重于研究应用，如高分子溶液的流变性能与
4、成型工艺的关着重于研究应用，如高分子溶液的流变性能与成型工艺的关系等。系等。唆癸后渭颊花腋羔寝曼梭赣福琴辗市院左牵服肩渊凹酒缔掠在彭蒜榷化建第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液HOW to study polymer solution?p聚合物的溶解过程聚合物的溶解过程p溶剂的选择溶剂的选择p溶解状态溶解状态p溶解热力学溶解热力学东筹捻靴椭箩该厦起烯丈蛀汰眺奇耳雀汐垂良痉佳敞匡吊悲洽斟但的出谬第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液非晶态聚合物的溶胀和溶解非晶态聚合物的溶胀和溶解p聚合物溶解过程分两步进行：首先聚合物溶解过程分两步进行：首先溶胀溶胀，然后，然后溶解溶解。(i)溶剂分子渗入聚合物内部
5、，即溶剂分子和高分子的某溶剂分子渗入聚合物内部，即溶剂分子和高分子的某些链段混合，使高分子体积膨胀些链段混合，使高分子体积膨胀-溶胀。溶胀。(ii)高分子被分散在溶剂中，整个高分子和溶剂混合高分子被分散在溶剂中，整个高分子和溶剂混合-溶解。溶解。p溶解度与分子量和温度有关。溶解度与分子量和温度有关。3.1聚合物的溶解聚合物的溶解交联聚合物的溶胀平衡交联聚合物的溶胀平衡p交联聚合物只能发生溶胀，不能发生溶解。交联聚合物只能发生溶胀，不能发生溶解。n交联聚合物在溶剂中可以发生溶胀，但是由于交联键交联聚合物在溶剂中可以发生溶胀，但是由于交联键的存在，溶胀到一定程度后，就不再继续胀大，此时的存在，溶胀
6、到一定程度后，就不再继续胀大，此时达到溶胀平衡，不能再进行溶解。达到溶胀平衡，不能再进行溶解。p交联度越大，溶解度越小。交联度越大，溶解度越小。与敦航痴盟束汁镍什录维墙捅刽历税里返搓碉砌蔡仲以丰片衰奸蛤药泊兑第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液结晶聚合物的溶解结晶聚合物的溶解p结晶聚合物的溶解难于非晶态聚合物的溶解。结晶聚合物的溶解难于非晶态聚合物的溶解。p溶解有两个过程：首先吸热，分子链开始运动，晶格被破坏。然后溶解有两个过程：首先吸热，分子链开始运动，晶格被破坏。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
7、溶解。溶胀，再溶解。p极性结晶聚合物极性结晶聚合物，在适宜的强极性溶剂中往往在室温下即可溶解。，在适宜的强极性溶剂中往往在室温下即可溶解。聚酰胺聚酰胺(PA)可溶于甲酸、冰醋酸、浓硫酸、苯酚、甲醇；可溶于甲酸、冰醋酸、浓硫酸、苯酚、甲醇；聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)可溶于苯酚可溶于苯酚/四氯乙烷、间甲酚。四氯乙烷、间甲酚。p非极性结晶聚合物非极性结晶聚合物，溶解往往需要将体系加热到熔点附近。，溶解往往需要将体系加热到熔点附近。高密度聚乙烯高密度聚乙烯PE(熔点是熔点是135)： 120左右溶解在四氢萘中左右溶解在四氢萘中间同立构聚丙烯间同立构聚丙烯PP(熔点是熔点是134
8、)： 130溶解在十氢萘中溶解在十氢萘中p溶解与结晶度有关，结晶度越大，溶解度越小溶解与结晶度有关，结晶度越大，溶解度越小挝默占恤避婉搏江尖体孔寐那肮豫狭我烫冲囚余播继泰匿下萌当鞍扔辉筑第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液3.1.2. 溶解过程的热力学分析溶解过程的热力学分析聚合物的溶解过程就是高分子与溶剂相互混聚合物的溶解过程就是高分子与溶剂相互混合的过程合的过程溶解自发进行的必要条件溶解自发进行的必要条件溶解过程中溶解过程中因此，是否能溶取决于因此，是否能溶取决于 HM 遗骋荔沧搭雁纳宝索痛喝依坑瞒郸壤台拂静塑食亨鞘守丛衙需褪盆凋镰沥第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液(a) 极性高聚物溶
9、于极性溶剂中，如果有强烈相互作用，极性高聚物溶于极性溶剂中，如果有强烈相互作用，一般会放热，一般会放热， HM 0, 从而溶解过程能自发从而溶解过程能自发进行，取决于进行，取决于 HM 和和T SM的相对大小的相对大小 HM 00 1 1和和和和 2 2越接近，越接近，越接近，越接近，H H越小，则越能满足越小，则越能满足越小，则越能满足越小，则越能满足 的的的的条件，能自发溶解条件，能自发溶解条件，能自发溶解条件，能自发溶解浴贱歪萝捻汪筹歪茫穷休肤刻乘凋硅益洗娇瓤兔毖跌赢浩颁幂枪惺苹牵棉第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液溶度参数溶度参数 的测定的测定p溶胀法溶胀法p粘度法粘度法p浊度滴定法
10、浊度滴定法p摩尔引力常数直接估算法摩尔引力常数直接估算法 Q p p h h 屈甭灿桨拦乘揉翁弃风乙旱笛旷瘟弯优瞻砸虫别挤骗虱霜梯彦膝添赣邓捆第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液估算估算 摩尔引力常数摩尔引力常数FSmall将溶度参数与其化学结构联系起来将溶度参数与其化学结构联系起来,由聚合物的重由聚合物的重由聚合物的重由聚合物的重复单元中各基团的摩尔引力常数复单元中各基团的摩尔引力常数复单元中各基团的摩尔引力常数复单元中各基团的摩尔引力常数F F来计算。（来计算。（来计算。（来计算。（F F查表得到）查表得到）查表得到）查表得到）303.4303.426965.5668.2r=1.19r=1
11、.19g/cm3V重复单元的摩尔体积重复单元的摩尔体积M0重复单元的分子量重复单元的分子量密度密度F=269+65.6+668.2+303.4*2 =1609.6V=M/=(5C+2O+8H)/1.19=100/1.19脊侦郊燃删胞航讥粱污窿鉴变琳镶稳乔危巾晋恿祈欣殿蒂慈迷跃政污靴您第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液3.1.3.溶剂的选择溶剂的选择溶剂选择有三个原则：溶剂选择有三个原则： p极性相似原则极性相似原则p溶度参数相近原则溶度参数相近原则p溶剂化原则溶剂化原则 注意三者相结合进行溶剂的选择注意三者相结合进行溶剂的选择 拍拼拓皮沂挞福盛夜高嫂爷若漏荚琴粮瘫扑廓培锨遍燕冻梭规辽娜瑞堤叹
12、第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液p极性大的溶质溶于极性大的溶剂；极性大的溶质溶于极性大的溶剂；p极性小的溶质溶于极性小的溶剂，极性小的溶质溶于极性小的溶剂，p溶质和溶剂的极性越相近，二者越易溶。溶质和溶剂的极性越相近，二者越易溶。 PE/十氢萘，十氢萘， 尼龙尼龙/H2SO4 40 PMMA（极性）：溶于丙酮（极性）（极性）：溶于丙酮（极性） PVA(极性极性)：溶于水和乙醇中（极性）：溶于水和乙醇中（极性） PAN（强极性）：溶于（强极性）：溶于DMF，乙腈（强极性），乙腈（强极性） 天然橡胶（非极性）：溶于汽油，苯，己烷，石油醚（非天然橡胶（非极性）：溶于汽油，苯，己烷，石油醚（非极性
13、溶剂）极性溶剂） PS（弱极性）：溶于甲苯，氯仿，苯胺（弱极性）和苯（弱极性）：溶于甲苯，氯仿，苯胺（弱极性）和苯（非极性）（非极性）(一)“极性相近极性相近”原原则则血躯嘉虑耀代继搭碴宅忆俱泻十颜专痔气敷距秃艾赏处缄狭呢连万单薪平第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液(二)“内聚能密度或溶度参数相近”原则pHildebrand公式只适用于非极性的溶质和溶剂的互相混合公式只适用于非极性的溶质和溶剂的互相混合1、非极性的非晶态聚合物与非极性溶剂混合，聚合物与溶剂的、非极性的非晶态聚合物与非极性溶剂混合，聚合物与溶剂的或或相近，易相互溶解；相近，易相互溶解；2、非极性的结晶聚合物在非极性溶剂中的互溶
14、性，必须在接近、非极性的结晶聚合物在非极性溶剂中的互溶性，必须在接近Tm温温度，才能使用溶度参数相近原则。度，才能使用溶度参数相近原则。p对于极性高聚物、能形成分子间氢键的高聚物，对于极性高聚物、能形成分子间氢键的高聚物，Hildebrand不适用！另不适用！另外有修正公式外有修正公式 2 d2+ p2 +h2p例：例：PAN不能溶解于与它不能溶解于与它值相近的乙醇、甲醇等。因为值相近的乙醇、甲醇等。因为PAN极性很强，极性很强，而乙醇、甲醇等溶剂极性太弱了。而乙醇、甲醇等溶剂极性太弱了。 例：例：PS不能溶解在与它不能溶解在与它值相近的丙酮中，因为值相近的丙酮中，因为PS弱极性，而丙酮强极弱
15、极性，而丙酮强极性。性。所以溶度参数相近原则不总是有效的所以溶度参数相近原则不总是有效的越接近，溶解过程越容易。越接近，溶解过程越容易。担醉硬杀篮抠朔沉囤学诬泼笆缚叹疑啼字霉冬第愿革廖响映孪判论烟准芦第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液(三三) “高分子溶剂相互作用参数高分子溶剂相互作用参数 1小于小于 ”原则原则 status良溶剂良溶剂劣溶剂劣溶剂聚合物在溶剂中溶解聚合物在溶剂中溶解 聚合物在溶剂中不溶解聚合物在溶剂中不溶解, 或者会从溶液中沉淀析出或者会从溶液中沉淀析出历育和阴落辕叹恫颁坯擂值肺雕棱碉俄迅帐箍正顽婆协罗凉嫌绥总祥舰苗第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液p理想溶液应具备以下
16、条件：理想溶液应具备以下条件：（1）溶液中，溶剂分子间、溶质分子间、溶质分子与溶剂分）溶液中，溶剂分子间、溶质分子间、溶质分子与溶剂分子间作用力都相等。子间作用力都相等。（2）在溶解过程中没有体积变化）在溶解过程中没有体积变化VM =0（3）在溶解过程中没有热焓的变化）在溶解过程中没有热焓的变化HM0 （4）任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的 溶液。溶液。3.2 高分子稀溶液的热力学性质高分子稀溶液的热力学性质P溶液溶液=P1P10x1溶液溶液溶液溶液：溶液蒸气压：溶液蒸气压：溶液蒸气压：溶液蒸气压： 溶液中溶剂的蒸气压溶液中溶剂的蒸气压溶液中
17、溶剂的蒸气压溶液中溶剂的蒸气压 P10 ：纯溶剂的蒸气压：纯溶剂的蒸气压：纯溶剂的蒸气压：纯溶剂的蒸气压：溶剂的分子分数：溶剂的分子分数：溶剂的分子分数：溶剂的分子分数签尊脉怪么浊缘熟刷块后槽穿夯商左宁锻况试荔现聘谚剥尘茹免甭夏生寓第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液p可以推导出理想溶液的混合熵可以推导出理想溶液的混合熵溶溶 质质溶溶 剂剂溶溶 液液+理想溶液的混合熵为：理想溶液的混合熵为： SM kN1lnx1+N2lnx2 Rn1lnx1+ n2lnx2式中：式中：N1和和N2分别为溶剂和溶质的分子数；分别为溶剂和溶质的分子数； n1和和n2分别为溶剂和溶质的摩尔数；分别为溶剂和溶质的摩尔
18、数； x1和和x2分别为溶剂和溶质的摩尔分数；分别为溶剂和溶质的摩尔分数； K为波尔兹曼常数；为波尔兹曼常数；R为气体常数；为气体常数；甫憎北篱今侥澄瞅盒恨距检猛沥祷酝骤鞠谨田蔷骤粳仍祸串斯视同雷兔搔第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液GMHM -TSM =kT(N1lnx1+N2lnx2) RT(n1lnx1+n2lnx2) 理想溶液的混合自由能为：理想溶液的混合自由能为：溶剂的偏摩尔混合自由能为：溶剂的偏摩尔混合自由能为： V1为溶剂的为溶剂的偏摩尔体积偏摩尔体积 1 和和 10 分别为溶分别为溶液中的溶剂和纯溶液中的溶剂和纯溶剂的化学位剂的化学位溶液的蒸气压溶液的蒸气压溶液的渗透压溶液的
19、渗透压煮览底爬鲜播淘聊阴蔚惰镶错痛卯扯述形毯棱筷痉岗汛衰田壬猿充缚芽演第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液高分子溶液与理想溶液的偏离表现高分子溶液与理想溶液的偏离表现 大多数小分子溶液在浓度很小时，为理想溶液。而高大多数小分子溶液在浓度很小时，为理想溶液。而高分子溶液在浓度很小时，也不是理想溶液。分子溶液在浓度很小时，也不是理想溶液。(1) 混合焓混合焓HM 0。高分子溶液溶剂分子之间、高分子链段。高分子溶液溶剂分子之间、高分子链段间、溶剂与高分子链段间的相互作用一般不相等。间、溶剂与高分子链段间的相互作用一般不相等。(2)高分子在溶液中比同样数目的小分子可采取的排列方式多，高分子在溶液中比同
20、样数目的小分子可采取的排列方式多，即混合熵即混合熵SMSMi。高分子是由许多链段组成的长链分。高分子是由许多链段组成的长链分子，具有一定的柔顺性，每个分子链本身可以取多种构象。子，具有一定的柔顺性，每个分子链本身可以取多种构象。高分子溶液与理想溶液产生偏差的原因：分子量大，分子高分子溶液与理想溶液产生偏差的原因：分子量大，分子链具有柔顺性，一个高分子在溶液中起到多个小分子的作用。链具有柔顺性，一个高分子在溶液中起到多个小分子的作用。斤眷望速氓涯涝眯籽潘凉确佰傈豹谣浙悦梗落精局且弦逛浇吓辅弓蝎柒拍第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液3.2.2 Flory-Hunggins格子模型格子模型理论理论
21、 (平均场理论)19421942年，年，FloryFlory和和和和HugginsHuggins从液体的似晶格模型出从液体的似晶格模型出从液体的似晶格模型出从液体的似晶格模型出发，用统计热力学的方法，推导出了高分子溶液的发，用统计热力学的方法，推导出了高分子溶液的发，用统计热力学的方法，推导出了高分子溶液的发，用统计热力学的方法，推导出了高分子溶液的混合熵，混合热和混合自由能的关系式。混合熵，混合热和混合自由能的关系式。混合熵，混合热和混合自由能的关系式。混合熵，混合热和混合自由能的关系式。高分子本体高分子本体解取向高分子解取向高分子溶剂溶剂高分子溶液高分子溶液冯菱尸胡岔晨婴饰羊涂握赫妙氮孤哆
22、讫快敞营屡裹霍烦每会值邵膨割庄啼第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液解取向态解取向态3.2.2 Flory-Hunggins格子模型格子模型理论理论 (Mean-field theory)小分子溶液小分子溶液高分子溶液高分子溶液嗜析署跨宗衣交嘿声撒餐汤捐旱谣醇市俭春跑沼私焦桓融伐彭杀躺契前御第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液三点假设三点假设p溶液中分子的排列像晶体一样，也是一种晶格溶液中分子的排列像晶体一样，也是一种晶格的排列，每个溶剂分子占有一个格子，每个高的排列，每个溶剂分子占有一个格子，每个高分子占有分子占有x个相连的格子。个相连的格子。 x为高分子与溶剂分为高分子与溶剂分子的体积比，
23、也就是说，可以把高分子链作为子的体积比，也就是说，可以把高分子链作为由由x个链段组成的，每个链段的体积与溶剂分子个链段组成的，每个链段的体积与溶剂分子的体积相同的体积相同p高分子链是柔性的，所有构象具有相同的能量高分子链是柔性的，所有构象具有相同的能量p溶液中高分子链段是均匀分布的，即每一链段溶液中高分子链段是均匀分布的，即每一链段占有任一格子的几率相等占有任一格子的几率相等抛祟峙妹魁钟锨砖拢裙姚婉耶夺梯查淑舞铺坏淀手勋拷撂猎期惩扬猪胳淑第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液体积分数体积分数高分子溶液的混合熵高分子溶液的混合熵 SM粘婴傻宁团丹辣扮万垢感弗式藻耐翱鄂赊孤识丈邪氓策汛猜魄湃纂坷浑霉
24、第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液 这是因为一个高分子在溶液中不止起一个小分子的作用，这是因为一个高分子在溶液中不止起一个小分子的作用，但是也起不到但是也起不到x个小分子的作用。因为高分子中每一个链段个小分子的作用。因为高分子中每一个链段相互连结的，因此高分子溶液的相互连结的，因此高分子溶液的 要比高分子切成要比高分子切成x个链个链段后再与溶剂混合的混合熵要小：段后再与溶剂混合的混合熵要小：形式一样，区别在于：形式一样，区别在于：理想溶液用理想溶液用 和和 （分子分数）（分子分数）高分子溶液用高分子溶液用 和和 （体积分数）（体积分数）高分子溶液高分子溶液理想溶液理想溶液(理想理想) (高分
25、子高分子) 0线团扩张线团扩张无扰线团无扰线团劣溶剂劣溶剂A2 0线团扩张线团扩张劣溶剂劣溶剂A2 0线团紧缩线团紧缩 溶剂溶剂A2 = 0无扰线团无扰线团对于同一高分子对于同一高分子-溶剂体系溶剂体系, 改变体系的温度改变体系的温度, 则有则有:A2T0 蹲衔扔碘炸空签磋津桅流墅在伙澡侦卤帽躬难肉稍鼻垛徘腑印糠诊恰航喜第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液如何测定如何测定温度和温度和Huggins参数参数 1 ？通过渗透压的测定，可求出高分子溶液的通过渗透压的测定，可求出高分子溶液的温度温度 p通过渗透压测定，可以求出高分子溶液的通过渗透压测定，可以求出高分子溶液的温度。即在温度。即在一系列不
26、同温度下测定某聚合物溶剂体系的渗透压，一系列不同温度下测定某聚合物溶剂体系的渗透压，求出第二维利系数求出第二维利系数A2，以，以A2对温度作图，得一曲线，对温度作图，得一曲线，此曲线与的此曲线与的A20线之交点所对应的温度即为线之交点所对应的温度即为温度。温度。从从A2 1关系可求关系可求Huggins参数参数 1 。辖珐盎甚峰劝签页呀梦啦石乱哺坟研斡忙措梦缆浦死鹃览吃艾在嗓认概特第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液3.4 聚合物的浓溶液聚合物的浓溶液p增塑增塑 PlasticizationnPVC adds DOP (Dioctyl phthalate) 邻苯二邻苯二甲酸二辛酯甲酸二辛酯p溶
27、液纺丝溶液纺丝 Solvent Spinningn熔融纺丝熔融纺丝 Melt spinningn溶液纺丝溶液纺丝 Solvent spinningp凝胶凝胶 Gel and 冻胶冻胶 Gelation顿慈蛆哦椒骆猾韵仑佳烹允细古难航运渴煎匙育宪妻诸渊培赘陕诉闪汰填第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液3.4.1 高聚物的增塑高聚物的增塑（plasticization）p增塑增塑高聚物中加入高沸点，低挥发性，并能与高聚物高聚物中加入高沸点，低挥发性，并能与高聚物相混容的小分子物质而改变其力学性质的行为。相混容的小分子物质而改变其力学性质的行为。p 所用的小分子物质叫所用的小分子物质叫增塑剂增塑剂（
28、plasticizer）p 增塑是高聚物改性的一个重要方法，降低聚合物的玻璃增塑是高聚物改性的一个重要方法，降低聚合物的玻璃化温度化温度Tg和粘流温度和粘流温度Tf，改善成型加工时树脂的流动性、改善成型加工时树脂的流动性、即降低粘度。即降低粘度。 例如例如PVC的流动温度接近于分解温度，成型中常加入的流动温度接近于分解温度，成型中常加入3050的邻苯二甲酸二丁酯（的邻苯二甲酸二丁酯（DOP），这样可以降低它的），这样可以降低它的流动温度和熔体粘度便于加工。还可改善其耐寒、抗冲性流动温度和熔体粘度便于加工。还可改善其耐寒、抗冲性能，制成软塑料制品（薄膜，胶带，人造革等）。能，制成软塑料制品（薄膜
29、，胶带，人造革等）。夫渍奠头守漓宋掳曝抿汗菊侨翼螺迄任蛛耿赋悟仑疫脯榔真织嘱娜板狰息第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液高聚物的增塑高聚物的增塑聚合物聚合物增塑剂增塑剂聚氯乙烯聚氯乙烯邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯DBP,邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二辛酯DOP，磷酸三甲酚酯，磷酸三甲酚酯硝酸纤维素硝酸纤维素樟脑，樟脑，DBP，蓖麻油，蓖麻油醋酸纤维素醋酸纤维素DBP，邻苯二甲酸二乙酯，磷酸三苯酯，邻苯二甲酸二乙酯，磷酸三苯酯聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯DBP天然橡胶天然橡胶矿物油，煤焦油矿物油，煤焦油桩扬掏峰缅芍盎迎蝗檬渍嫁肖诬崇渔蝴是协词禹饭扫九闲埠屎哑驯贬陶涉第3部分高分子溶液第3部
30、分高分子溶液内增塑与外增塑内增塑与外增塑p外增塑外增塑: 即外加增塑剂的方法即外加增塑剂的方法p内增塑内增塑: 对某些结晶性高聚物或强极性高分子，对某些结晶性高聚物或强极性高分子，采用化学的方法进行增塑，即在高分子链上引采用化学的方法进行增塑，即在高分子链上引入其它取代基或短的链段，使结晶破坏，分子入其它取代基或短的链段，使结晶破坏，分子链变柔，易于活动，这种方法称为内增塑。链变柔，易于活动，这种方法称为内增塑。(共聚作用共聚作用)级作珊漳日宽商簧弘秒榔痊刊障灸恳薛嘉耍掉扣汰识攘靶船泛迈闰葡绞胺第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液增塑剂的选择增塑剂的选择p互溶性互溶性一般要求增塑剂是高聚物的良
31、溶剂。从热力学角度讲要满足一般要求增塑剂是高聚物的良溶剂。从热力学角度讲要满足 。否则，即使小分子与高分子可用机械方法强行混合，表面上看来已经。否则，即使小分子与高分子可用机械方法强行混合，表面上看来已经混溶，实质上分子间是分散的，不是热力学稳定体系，迟早还要分相，混溶，实质上分子间是分散的，不是热力学稳定体系，迟早还要分相，这样会影响制品的性能。这样会影响制品的性能。p有效性有效性由于增塑剂的加入，一方面提高了产品的弹性、耐寒性和抗由于增塑剂的加入，一方面提高了产品的弹性、耐寒性和抗冲击性，另一方面却降低了它的硬度、耐热性和抗张强度。冲击性，另一方面却降低了它的硬度、耐热性和抗张强度。p耐久
32、性耐久性为了使产品的性能在长期使用下保持不变，就要求增塑剂稳为了使产品的性能在长期使用下保持不变，就要求增塑剂稳定地保存在制品中，贮藏和使用过程中损失越少越好，这就要求增塑剂定地保存在制品中，贮藏和使用过程中损失越少越好，这就要求增塑剂有高沸点和低挥发性，耐光，耐热，抗氧，化学稳定性好。有高沸点和低挥发性，耐光，耐热，抗氧，化学稳定性好。p低廉无毒低廉无毒由于增塑剂用量一般较大，所以要求低廉易得，无毒。由于增塑剂用量一般较大，所以要求低廉易得，无毒。p有效性有效性加入的量应尽可能少，对高分子材料的各种性能（力学，热加入的量应尽可能少，对高分子材料的各种性能（力学，热学，电学等性能）应能兼顾到。
33、学，电学等性能）应能兼顾到。音互晌及激瓢捆颁四邑速楚垂戚慈涂妒犁辖渭肤舟锑祖毒拙衰备屑漳赃蝉第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液1、非极性增塑剂、非极性增塑剂-非极性聚合物体系非极性聚合物体系 增塑剂主要通过介入到大分子链间，增加大分子增塑剂主要通过介入到大分子链间，增加大分子间距来降低大分子间的相互作用。增塑剂分子体间距来降低大分子间的相互作用。增塑剂分子体积越大，增塑效果越好。积越大，增塑效果越好。2、极性增塑剂、极性增塑剂-极性聚合物体系极性聚合物体系 增塑剂主要利用其极性基团与聚合物分子中的极增塑剂主要利用其极性基团与聚合物分子中的极性基团的相互作用来取代原来的聚合物性基团的相互作用来
34、取代原来的聚合物-聚合物间聚合物间的相互作用。的相互作用。增塑的机理和规律增塑的机理和规律蓖反裴赵炕辞翔迢哥捆填咨磨活拔侯乘颇隆卿屡距闭寸泰牟腻即面宋阔碰第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液3.4.2 聚合物溶液纺丝聚合物溶液纺丝p熔融纺丝：将聚合物熔融成流体经冷凝成为纤维。熔融纺丝：将聚合物熔融成流体经冷凝成为纤维。(锦锦纶、涤纶纶、涤纶)p溶液纺丝：将聚合物溶解在适宜的溶剂中配成纺丝溶溶液纺丝：将聚合物溶解在适宜的溶剂中配成纺丝溶液经凝固成为纤维，又分为湿法和干法。液经凝固成为纤维，又分为湿法和干法。(聚丙烯腈、聚丙烯腈、聚氯乙烯纤维、聚乙烯醇纤维聚氯乙烯纤维、聚乙烯醇纤维)p溶液纺丝首先
35、要将聚合物溶解于溶剂中，配制成溶液溶液纺丝首先要将聚合物溶解于溶剂中，配制成溶液(纺丝溶液纺丝溶液)，湿法纺丝溶液浓度一般是，湿法纺丝溶液浓度一般是1520%，干法纺丝溶液浓度为干法纺丝溶液浓度为2630。营郡入肠玄拨嫂铆督疡媒妮沈括洱唬墅俗站囤工獭柴滓莆仅硼匙擎梨俊羽第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液3.4.3 凝胶和冻胶凝胶和冻胶p1凝胶凝胶是交联聚合物的溶胀体，它不溶不熔（链间是交联聚合物的溶胀体，它不溶不熔（链间有化学键交联），并有高弹性。自然界的生物体都是凝胶，有化学键交联），并有高弹性。自然界的生物体都是凝胶，一方面有强度，可以保持形状而又柔软，另一方面小分子一方面有强度，可以保
36、持形状而又柔软，另一方面小分子物质能在其中扩散或进行交换，新陈代谢，废物得以排泄物质能在其中扩散或进行交换，新陈代谢，废物得以排泄以及吸取所需的养料以及吸取所需的养料p2冻胶冻胶是由范德华力交联形成的，加热可以拆散这种是由范德华力交联形成的，加热可以拆散这种范氏力的交联使冻胶溶解范氏力的交联使冻胶溶解 分子内冻胶分子内冻胶：如果这种交联发生在分子链内，则这种溶液：如果这种交联发生在分子链内，则这种溶液是粘度小但浓度高的浓溶液，分子链自身卷曲，不易取向，是粘度小但浓度高的浓溶液，分子链自身卷曲，不易取向，在配纺丝液时要防止这种情况发生，否则用这种溶液纺丝在配纺丝液时要防止这种情况发生，否则用这种溶液纺丝得不到高强度的纤维得不到高强度的纤维 分子间冻胶分子间冻胶：如果这种交联发生在分子链之间，则此溶液：如果这种交联发生在分子链之间，则此溶液浓度大，粘度大，因此我们用同一种高聚物配成相同浓度浓度大，粘度大，因此我们用同一种高聚物配成相同浓度的溶液，却可以获得粘度相差很大的两种冻胶的溶液，却可以获得粘度相差很大的两种冻胶 昂铰咐脸垛强戮利沼傣吱剂盗渔极济咽书硅拍士邦谍捅藉乞佰狰贮蛤零鹰第3部分高分子溶液第3部分高分子溶液
