高分子物理实验报告
粘度法测定高聚物的相对分子量
一、实验目的
1.掌握粘度法测定高聚物相对分子质量的基本原理。
2.学习和掌握用乌式粘度计测定高分子溶液粘度的实验技术以及实验数据的处理方法。
3.用乌式粘度计测定聚乙烯醇溶液的特性粘度,并求出聚乙烯醇试样的粘均相对分子质量。
二、实验原理
线型高分子溶液的基本特点之一是粘度比较大,并且其粘度值与平均相对分子质量有关,利用这一点可以测定高聚物的平均相对分子质量。
1.特性粘度与高聚物相对分子质量的关系:
式中
为高聚物的粘均相对分子质量:K、α为经验常数,它们的值与高聚物-溶剂体系及温度有关,与高聚物相对分子质量的范围也有一定的关系。
2.粘度测定:
对于高分子溶液的粘度测定,以毛细管粘度计最为方便。液体在毛细管中因自身重力作用而向下流动时的关系式为:
第二项代表重力的一部分转化成了流出液体的动能,称为\动能修正项\。
式中,ρo、t0分别表示纯溶剂的密度和流出时间。当毛细管太粗,使溶剂流出时间小于l00s,或者溶剂的比密粘度(η/ρ)太小时,必须考虑动能修正项。因为所测高分子溶液的浓度通常很稀(c<0.01g/mL),溶液的密度与溶剂的密度近似相等(ρ≈ρo),所以可以简化为:
3. \一点法\求特性粘度。对于一般的线型柔性高分子-良溶剂体系,
联立式可得到一个\一点法\计算特性粘度的公式:
而对于一些支化或刚性高分子-溶剂体系, 偏离
较大,此时可令
,并假设与相对分子质量无关,可推得另一个\一点法\计算特性粘度的公式:
在某一温度下,先用稀释法确定了γ值之后,就可通过式子用\一点法\计算相对分子质量。
三、实验仪器和试剂
乌式粘度计
1支
恒温水浴装置(包括玻璃缸、搅拌器、加热器) 1套
分析天
平 1台
玻璃仪器气流烘干器 1台
秒表(最小读数精度至少0.2s) 1块
容量瓶(25mL) 2个
砂芯漏斗(2
号) 1只
粘度法测定高聚物的相对分子量
