晶态聚合物溶解解读ppt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）：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 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)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

2、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(Tm135oC)在120以上才开始溶于四氢萘。有规PP(Tm 134oC)；全同PP(Tm180oC)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 方法同上（加热升高温度至Tm附近）。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，

3、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,c c*线团彼此独立,c=c*,c c*,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,c c*,c=c*,c c*,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,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

4、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，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（）,T F,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“

5、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。,THE END,Thank You！,