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剩一格新蟲 (正式寫手)
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聚合物溶脹與溶劑用量有關(guān)系嗎？ 已有1人參與
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1.無限溶脹體系（以PS-苯為例） 將PS顆粒置于大量苯液中，PS顆粒將先經(jīng)歷溶脹，再經(jīng)歷溶解，形成單相溶液。 溶脹階段體積膨脹的原因是什么？是不是因為分子鏈之間的自由體積不足以容納大量的溶劑分子？ 那么，如果將少量苯液滴到大量PS顆粒或PS熔體中，是否只發(fā)生溶脹而無法溶解（因為沒有足量的苯供PS分子鏈分散）？ 甚至，若苯的量足夠少，PS分子鏈之間的自由體積足夠容納擴散進的苯分子，PS體積不會發(fā)生膨脹，有沒有可能？ 2.有限溶脹體系 對于有限溶脹體系，將聚合物熔體加入不良溶劑只發(fā)生溶脹。溶脹體系是單相體系嗎？ 溶脹平衡形成的原因是什么？是不是溶劑分子“不夠用”了？ 若在達到溶脹度之后，繼續(xù)向不良溶劑加入聚合物熔體，當(dāng)熔體內(nèi)自由體積足夠容納不良溶劑分子時，溶體體積也不會發(fā)生膨脹，有沒有可能？ 反過來，將少量不良溶劑加入大量聚合物熔體中，當(dāng)自由體積足夠時，是否也不會導(dǎo)致熔體體積膨脹？ |
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【答案】應(yīng)助回帖
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高分子溶液，按照聚合物在溶劑中的濃度以及分子鏈間的相互作用狀況，又細分為：極稀溶液、稀溶液、亞濃溶液、濃溶液以及聚合物本體。 一般來說： 極稀溶液以及稀溶液：分子間有較大的距離，分子鏈間彼此不發(fā)生相互作用； 亞濃溶液：高分子間彼此接觸貫穿，但是溶質(zhì)體積分?jǐn)?shù)遠小于1時； 濃溶液：高分子不但彼此貫穿，且所占體積分?jǐn)?shù)較大時； 聚合物本體：聚合物分子鏈間接觸緊密，僅存在自由體積。 根據(jù)聚合物的性質(zhì)，一般來說聚合物溶液具有以下行為表現(xiàn)： 稀溶液：通常含量在1%以下，高分子以分子水平分散在溶劑中，溶液的黏度很小而且很穩(wěn)定，在沒有化學(xué)變化的條件下其性質(zhì)不隨時間而改變，是一個熱力學(xué)穩(wěn)定體系；高分子線團之間是互相分離的，溶液中的鏈段分布不均一。 亞濃溶液：在某一濃度時，高分子線團之間互相穿插交疊，整個溶液中的鏈段分布趨于均一； 濃溶液：濃度很大，溶液黏度較大，穩(wěn)定性較差。 處于臨界濃度的聚合物溶液，則呈凝膠、凍膠和增塑高聚物，屬更高濃度的濃溶液。高分子溶液根據(jù)濃度分為： C<<1%-----極稀溶液； ~1%－－－稀溶液； 1%-5%－－亞濃溶液； >5%－－－濃溶液； 100%－－－聚合物本體。 溶脹體系當(dāng)然不能稱為高分子溶液。 |
4樓2016-08-11 21:06:11
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【答案】應(yīng)助回帖
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1.無限溶脹體系（以PS-苯為例） 1－1 溶脹階段體積膨脹的原因是聚合物分子鏈的溶劑化作用，使得原來分子鏈之間的自由體積被破壞，隨著溶劑分子進入分子鏈間導(dǎo)致分子鏈間距增大； 1－2 如果將少量苯液滴到大量PS顆粒(熔體先不說)，只能發(fā)生小量溶脹，肯定無法溶解PS－溶劑不足； 1－3 PS分子鏈之間的自由體積是聚合物處于一定狀態(tài)下的分子鏈間死體積，若該死體積下的分子鏈間距足以大的話(我沒算過)，也就是說足夠容納擴散進入的苯分子(即苯體積比自由體積小)的話，從理論假設(shè)上來說，微量的苯對PS的溶劑化滲透作用，PS體積應(yīng)該不會發(fā)生膨脹，這是有可能的。 2.有限溶脹體系 2－1 對于有限溶脹體系，將聚合物熔體加入不良溶劑只發(fā)生溶脹。溶脹體系是單相體系嗎？－－不好說，紅外狀態(tài)下，可能感覺是單相體系(充分分離了液相溶劑)，而微觀狀態(tài)下是否呈均勻的均一相，我說不好。推測：有可能，也可能不是，需要在苛刻條件下觀測驗證－－貌似很難...可以再做假設(shè)：溶劑量足以大形成液相微區(qū)，則分相；否則則可能是均一相； 2－2 溶脹平衡－－是一種“平衡”，即在充分量的溶劑作用下，聚合物/溶劑間達到了最大溶脹度，此時進出聚合物鏈間的溶劑量相等，而不是溶劑分子“不夠用”了； 2－3 若在達到溶脹度之后，繼續(xù)向不良溶劑加入聚合物熔體，當(dāng)熔體內(nèi)自由體積足夠容納不良溶劑分子時，溶體體積也不會發(fā)生膨脹，有沒有可能？－－這個問題中，“當(dāng)熔體內(nèi)自由體積足夠容納不良溶劑分子時”你理解的有問題，應(yīng)當(dāng)是當(dāng)熔體與不良溶劑分子達到溶脹平衡時，溶體體積也再發(fā)生膨脹； 2－4 同上去理解，注意：上述關(guān)于聚合物的自由體積與溶劑分子大小的推測。 供參考。 |
2樓2016-08-03 10:09:42
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3樓2016-08-11 20:33:08
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