4.溶解度与分子量有关:1、线形分子:随分子量增大,溶解度下降;2、交联分子:随交联度增大,溶胀度减小
5.溶解度与聚集态有关:1、非晶态比晶态聚合物容易溶解;2、晶态聚合物因满足两个条件:先吸热,后溶解;先溶融,后溶解;3、随结晶度增大,溶解度下降
6.极性结晶聚合物常温下不溶解,要溶解有两方式:1先溶融,后溶解;2选择强极性溶剂
2.溶剂选择的三原则
答:a极性相近原则:极性大的聚合物溶于极性大的溶剂中;极性小的聚合物溶于极性小的溶剂中;非极性的聚合物溶于非极性的溶剂中。
b溶剂化原则:溶质与溶剂上带有具相异电性的两种基团,极性强弱越接近,彼此间的结合力越大,溶解性就越好。
c溶度参数相近原则 d.高分子-溶剂相互作用参数原则 3.CED与溶度参数的测量
答?:CED为内聚能密度。溶度参数是内聚能密度的平方根。??(CED) 4.溶解过程的热力学分析
答:(1) 溶解过程中体系熵的增加很多,但吸热量不大,是次要因素。
(2) 体系熵的增加量,如以溶解高分子的分子数目计算,则熵的增加要比相同数目的小分子大,而如以高分子的链段为单位计算,则熵的增加又要比小分子小,其原因在于高分子具有的长链结构,链段之间要受到化学键连接的限制。 5.高分子溶液的性质 答:高分子溶液是真溶液,但热力学性质与到理想溶液相差很大。分子分散体系,热力学稳定,溶解过程可逆
6.与理想溶液相比较,高分子溶液的偏差
答?:?1﹤0,溶剂对高分子的作用强,是良溶剂。 ?1 ﹤1/2,一般高分子可溶解,作溶剂。
?1 ﹥1/2,一般高分子难溶解,作不良溶剂。
?1 = 1/2,为θ溶剂,此时溶液对理想溶液的偏差消失,服从理想溶液的热力学规律。
7. θ 温度与?1的物理意义
答: θ条件:选择适当的溶剂与温度,满足 = 0的条件,使高分子溶液的热力学性质与理想溶液的偏差消失,此条件为θ条件,此状态为θ状态。θ状态下的溶剂为θ溶剂,θ状态下的温度为θ温度。 8.θ溶液是否等于理想溶液
答:θ溶液不等于理想溶液。因为θ状态下,高分子链段-溶剂的相互作用参数
E?RT??2, △Hm?1=1/2,T=θ,?1,?1相等但并不一定等于0,此时:?H11212≠0,即偏摩尔混合热和偏摩尔混合熵都不是理想的,只是两者的效应刚巧相互抵
E等于0,使θ状态的θ溶液微观状态类似于理想溶液,宏观热力消了,使??1学性质遵从理想溶液的规律。结论: θ溶液并不满足真正高分子理想溶液的条
件,但自由能、化学位等有关热力学性质可按理想溶液处理。
9.冻胶与凝胶的区别
答:冻胶:是由范德华力交联形成的,这是一种物理交联,加热可以拆散范德华力的交联,使冻胶解体。
凝胶:高分子之间以化学键形成的交联结构,这是一种化学交联,加热不能溶解也不能熔融,只有化学键断裂才有使凝胶解体。
第四章 聚合物的分子量和分子量分布
一、名词解释
1. 级分:在测定聚合物分子量分布时,采用实验分级方法按照分子量由小到大
划分不同的等级,对应有相应的摩尔数或质量,被称为级分。
2. 分级:聚合物的多分散性在分子量方面表现为,由大大小小不同分子量组成
的同系物的混合物,为了测定聚合物相对分子量的分布状况,需采用实验分级方法来进行,即按照分子量由小到大划分不同的级分,并测得该级分的摩尔数或质量
3. 多分散性:聚合物是分子量不均一的同系物的混合物,这一性质称为多分散
性。 4. 数均分子量:M分子质量。
n??NiMi?Ni??NiMi以数量为统计权重的平均相对
5. 重均分子量:M分子质量。
w??WiMi?Wi??wiMi以重量为统计权重的平均相对
6. Z均分子量:zi?WiMi
?7. 粘均分子量:M???WiMi均相对分子质量。
??1? 0.5???1用稀溶液黏度发测得的平
8. 数量微分分布函数:是表示聚合物组分的分子分数与相对分子质量之间关系
的函数。
9. 质量微分分布函数:是表示聚合物组分的质量分数与相对分子质量之间关系
的函数。
10. 黏度:液体流动速度梯度(剪切速率)为1s-1时,单位面积上所受到的阻力
(剪切力)。
11. 相对粘度:常用溶液和纯溶剂的粘度之比 12. 增比黏度:溶液黏度相对于纯溶剂黏度增加的分数,即溶液黏度的相对增量。 13. 比浓粘度:增比黏度与浓度之比。
14. 比浓对数粘度:相对黏度的自然对数与浓度之比。
15. 特性粘度:浓度趋于0时,单位浓度的增加对溶液的增比浓度或相对粘度对
数的贡献。其数值不随溶液浓度的大小而变化,但随浓度的表示方法而异。 16. 表观粘度:剪切应力与剪切速率之比,即某一剪切速率下流动曲线上的点与
原点相连的直线的斜率。
17. 零切粘度:剪切速率趋于0时的粘度。
18. 非牛顿指数:非牛顿流体与牛顿流体的偏离程度。
19. 非牛顿流体:聚合物的熔体、浓溶液等不符合牛顿流动定律的流体。 20. 牛顿流体:层流时符合切力与流动速度梯度成正比规律的流体。
21. 宾汉流体: 剪切应力与剪切速率呈线性关系,但只有当剪应力大于屈服剪应
力时才开始流动。流体在静止时存在凝胶结构。
22. 触变性流体:在恒定剪切速率下粘度随时间增加而降低的液体。 23. 震凝性流体:在恒定剪切速率下粘度随时间增加而升高的液体。
24. 假塑性流体:流变行为与时间无关,粘度随剪切速率的增加而减小的流体。 25. 散射角:散射光方向与入射光方向之间的夹角。
26. 外干涉:是从溶液中某一分子所发出的散射光与从另一分子所发出的散射光
之间的相互干涉。
27. 内干涉:是从溶液中分子的某一部分发出的散射光与从用一份子的另一部分
发出的散射光之间的相互干涉。
28. 瑞利因子:单位散射体积所产生的散射光强与入射光强之比乘以观察距离的
平方。
29. 散射体积:指能被入射光照射到而同时又能被检测器观察到的体积。 30. 小粒子:指尺寸小于光的波长的二十分之一的分子。
31. 普适标定:指用一对所有聚合物都普遍使用的标定参数进行标定,订出标定
关系,常用???M作为普适标定参数。 32. Mark–Houwink关系式:????KM?
33. 多分散系数:g????12Mz?1?? Mw?Mw34. 分布宽度指数:d?是指试样各个分子量与平均分子量之间的差值的
Mn平方平均值。
二、问题
1、数均、重均、Z均和粘均分子量之间有何关系,写出关系式,给它们的大小排序
答:数均分子量:M??NiMi??NiMi
n?Ni重均分子量:M??WiMi??wiMi
w?WiZ 均分子量:zi?WiMi 粘均分子量:M????WiMi??1? 0.5???1
2、什么是依数性?数均和重均分子量哪种平均分子量是基于依数性的
答:A、依数性:在溶剂中加入不挥发性的溶质后,溶液的蒸气压下降,导致溶液的沸点升高,溶液的冰点下降。 B、 数均分子量
3、什么情况下数均和重均分子量相等
?WiMiMi?Wi?1
?WW?i?i?wiMiMiMi答:因为:Ni=Mi / Wi , M?n4、如果分子量为100000的2g和分子量为10000的2gPS相混,其数均和重均分子量各为多少? 答:
第五章 聚合物的转变与松弛
一、名词解释
1. 玻璃化转变:Tg是聚合物由玻璃态向高弹态转变的转变温度,也是链段冻
结或解冻的温度。
2. 玻璃化转变温度:整个大分子链还无法运动,但链段开始发生运动,模量下
降3~4个数量级。对应的温度为玻璃化温度Tg.。
3. 粘流温度:Tf是聚合物由高弹态向粘流态转变的转变温度,也是大分子链解
冻的温度。
4. 熔融指数:在一定温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,十分钟内从规
定直径和长度的标准毛细管中流出的重量。
5. 门尼粘度:在一定温度(通常为100℃)和一定转子转速下测得的未交联生
胶料在一定时刻对转子转动的阻力。
6. 力学状态:当温度在一定范围内变化时,大分子具有不同的运动状态,聚合
物宏观表现出不同的力学状态。
7. 玻璃态:玻璃态是聚合物在Tg以下的一种力学状态,此状态下聚合物类似
玻璃,常为脆性的,形变量很小,为可逆的普弹形变,应力应变可用虎克弹性定律来描述,具有普弹性,模量为104~1011 Pa。
8. 普弹性:即虎克型弹性,形变与受力的大小成正比,当外力除去后形变能立
刻回复。
9. 高弹态:高弹态是聚合物在Tg ~Tf之间的一种力学状态,此状态下聚合物
的形变与时间有关,具有松驰特性,表现为可逆的高弹形变,形变量很大,为高弹形变,模量进一步降低,聚合物表现为橡胶行为。
10. 粘流态:粘流态是聚合物在Tf ~Td之间的一种力学状态,此状态下大分子
链受外力作用时发生位移,且无法回复。聚合物表现出与小分子液体类似的流动行为,只是粘度较小分子液体大出很多。
11. 牛顿流体:粘度不随剪切应力和应变速率的大小而改变,始终保持常数的流
体。
12. 宾汉流体:又称塑性流体,是非牛顿流体的一种,通常是一种粘塑性材料,
在低应力下,它表现为刚性体,但在高应力下,它会像粘性流体一样流动。 13. 假塑性流体:随着剪切速率的增大,粘度逐渐降低的流体。 14. 膨胀性流体:表观粘度随切变速率增大而升高的流体。 15. 零切黏度:切变速率为0时的黏度。
16. 极限剪切黏度:切变速率无穷大时的黏度。
17. 熔体流动速率:在一定温度及负荷下,熔融状态 高聚物在十分钟内从规定
长径比的标准毛细管中流出的质量。
18. 粘流活化能:分子向孔穴跃迁时客服周围分子的作用所需要的能量。
19. 塑料耐热性:用塑料的玻璃化转变温度来衡量,因为玻璃化转变温度是塑料
的使用上限温度。
20. 橡胶耐寒性:用橡胶的玻璃化转变温度来衡量,因为玻璃化转变温度是橡胶
的使用下限温度。
21. 形变-温度曲线:将一定尺寸的非晶态聚合物在一定应力作用下,以一定速
度升高温度,同时测定样品形变随温度的变化,可以得到温度-形变曲线(也称为热-机械曲线)。
22. 热塑性塑料:塑料为线型或支链型高分子,加热可以进入粘流态进行成型加
工,可反复进行加工的过程。
23. 热固性塑料:塑料为网状交联的高分子,一旦成型后加热不能进入粘流态进
行再次成型加工。
24. 增塑作用:降低Tg,同时转变温度变宽。 25. 共混:通过物理或化学方法,使几种材料均匀混合,以提高材料性能的方法。 26. 物理共混:将两种聚合物在熔体或溶液状态下机械共混后,经冷却固化或沉
淀剂共沉淀的方法而得到。
27. 化学共混:通过接枝或嵌段的方法将两种聚合物通过化学键结合在一起。 28. 雾点:共混物刚刚产生相分离时的温度称为雾点。雾点越低,制品的耐低温
性能越好。
29. 低临界共溶温度:指低温互溶,高温分相的临界共溶温度。 30. 高临界共溶温度:指高温互溶,低温分相的临界共溶温度。
31. 增塑:为了改进某些聚合物的柔软性能,或者为了加工成型的需要,常常在