粘度法测定高聚物分子量 ——东华大学 一 、实验目的 高聚物的分子量是高分子材料最基本的结构参数之一。在科学研究和生产实践中,高聚物分子量对其加工成型以及产品的物理性能有着极其密切的联系,因此高聚物分子量的测定是鉴定高聚物性能的一个重要项目。 通过本实验应达到以下目的: 1、理解稀释粘度法测定高聚物分子量的基本原理; 2、掌握本测定的方法; 3、学会外推法作图求[、KH、KK 值: 4、掌握测定粘度的动能校正方法 二、实验原理 高聚物的分子量具有多分散性,无论用何种方法所测得的分子量,均为平均分子量。测定高聚物分子量的方法有多种,如端基测定法、渗透法、光散射法、超速离心法和粘度法等。由于粘度法的设备简单,操作方便,因此应用最为普遍。但粘度法并非绝对的测定方法,根据大量的实验证明,马克(Mark)提出更符合于实验结果的非线形方程式: KM(1) 该式实用性很广,式中 K、值主要依赖于大分子在溶液中的形态。无规线团形状的大分子在不良溶剂中呈十分蜷曲的形状,为 0.5~ 0.8;在良的溶剂中,大分子因溶剂化而较为舒展,为 0.8~l;而对硬棒状分子,>1。关于某一高聚物溶剂系的 K、值的具体测量,可将(1)式两边取对数,得: MKlglglg (2) 此为直线方程。从直线的斜率可求出,从截距可求出K。一般采用的方法是将样品经分级,测定其各分级的[,用直接方法(如渗透压法、光散射法、超速离心法等)测定相应分子量就可作出lg[]和 lgM 的线性关系图,如图 1 所示。由直线的截距,斜率lgK 可求出K 和值。 若干高聚物溶剂体系的 K、值,文献上发表很多,对涤纶在苯酚/四氯乙烷(1:1)体系中,温度 25ºC 时 : 82.04101.2M (3) MlgKlg]lg[图1 的关系图 Mlg~lg 粘度法测定高聚物分子量 1 用(3)式计算涤纶分子量中,必需用实验求出溶液的特性粘度[]。其定义是当溶液浓度C 趋于零时,比浓粘度Csp /的极限量,即: Cspc0lim (4) 式中sp 为增比粘度,1sp; 为相对粘度,)()(0ss溶剂粘度溶液粘度 。 由于sp 1,所以 432413121)1ln(lnspspspspsp 两边除以C,当C→0 时,1sp可忽略高次项,则得: 00lnCspCCC 所以 CCcspc00lim...