高分子物理課件第三章-資料下載頁
2025-01-08 13:21本頁面
【正文】 是雙連續(xù)相 NG 招降納叛 SD 兩極分化 隨溫度升高 ， 兩極小值相互靠近 ,到臨界溫度合而為一 。在此溫度以上任意混溶 C 點所對應(yīng)溫度 Tc：上臨界互溶溫度（ UCST） ? 2 ?’2 ?”2 ?Fm T1 T2 T3 T4 T5 Tc C 此類體系稱 上臨界互溶體系 溫度越高溶解越好的體系 兩相共存線 亞穩(wěn)極限線 極小值隨溫度降低相互靠近 ,低溫下達(dá)到臨界溫度 Tc，稱為 下臨界互溶溫度 (LCST) 此類體系稱 下臨界互溶體系 ? 2 ?’2 ?”2 ?Fm T1 T2 T3 T4 T5 Tc C 溫度越低溶解越好的體系 1 0 C ?’ ?” ?s ?2 F(?) at T Temperature 022 ????GT 將兩個極小值組成對溫度作圖，得到兩相共存線（紅） 將兩個拐點的組成對溫度作圖，得到亞穩(wěn)極限線 （綠） 兩相共存線 亞穩(wěn)極限線 兩條曲線就是溶液的相圖 ?2 T ?2 Tc C T Tc C UCST LCST UCST體系溫度越高溶解越好 LCST體系溫度越低溶解越好 非穩(wěn)態(tài) 均相 亞穩(wěn)態(tài) 非穩(wěn)態(tài) 均相 亞穩(wěn)態(tài) 聚苯乙烯／環(huán)己烷體系的相圖 雙相 雙相 單相 LCST UCST 溫 度 ?PS 有些特殊的體系同時具有UCST和 LCST 03232222?? ???? ?????? ??? FFF臨界點： 0222?? ?? ? F02?????F兩相共存線由極小值構(gòu)成，各點 亞穩(wěn)極限線由拐點構(gòu)成，各點 ?2 T C 兩相共存線 亞穩(wěn)極限線 03232222???????????????FFF因 21111,?????????nF在臨界點上： 0221221 ???????????2 T C 兩相共存線 亞穩(wěn)極限線 由前 ? ? ?????? ??????? ???? 22221111ln ?????xkT02111 1 2221 ??????? ??????? ??????? ?????xkT02)1(1222212??????????????? ???? kT0221221 ??????????111xxc ????x是聚合度， 可知 ?2c很小， 自由能 組成曲線極不對稱 ?2 Tc C 解以上方程組，得到臨界點上 ?2c和 ?c T 結(jié)果 1： 聚合度越高， C點越偏向低 ?2 ?????? ???xxc21121?結(jié)果 2： x??， ?c=1/2； 即 ? (Tc)=1/2 低于 Θ溫度即發(fā)生分相 ?2 Tc= ? 溫度 T 以下討論只限 UCST ?????? ???xxc21121?x有限，分子量越低 ?C越高， Tc離 Θ溫度越遠(yuǎn)，越在低溫分相 ?2 ? 溫度 ? =1/2 T ?C 增加 1. 降溫 2. 添加非溶劑 3. 淋洗 聚合物的分級 ?2 ? 溫度 ? =1/2 T ? 增加 kTz 12?? ???為正值，溫度越高 ?越小，越有利于混合 以上討論的依據(jù)： 僅適用于上臨界互溶體系，不適用下臨界互溶體系 UCST LCST 聚苯乙烯 /聚乙烯基甲醚體系 160 140 120 100 80 60 0 PS V2 PVME T (?C) 在低溫下制備相容合金，迅速升溫到80℃ 以上并保持溫度恒定。用顯微鏡觀察。某些樣品可觀察到微球，可判斷為 NG機(jī)理；更多的樣品中可觀察到互相交迭的蠶繭，可判斷為 SD機(jī)理。 橡膠粒子 塑料基體 塑料粒子橡膠基體 橡膠網(wǎng)絡(luò) 塑料基體 塑料網(wǎng)絡(luò) 橡膠基體 橡膠棒 塑料基體 塑料棒 橡膠基體 交替片層 嵌段共聚物 C C* C = C* C C* C C*時，擴(kuò)張體積相互重疊，稱為亞濃溶液 故 C*稱為臨界交疊濃度， ?*稱為重疊體積分?jǐn)?shù) 溶液濃度 C= C* 時，線團(tuán)的擴(kuò)張體積恰好充滿空間 高分子的亞濃溶液 ? 臨界交疊濃度 C* (接觸濃度 ) 在稀溶液與亞濃溶液之間 ， 濃度由稀變濃時 ， 孤立的高分子線團(tuán)則逐漸靠近 ， 靠近到開始成為線團(tuán)密堆積的濃度 。 C = C* ? 在稀溶液中 ， 高分子線團(tuán)是互相分離的 ， 溶液中的鏈段分布不均一 C C* 亞濃溶液 ? 當(dāng)溶液濃度增大到某種程度后 ，高分子線團(tuán)互相穿插交疊 ， 整個溶液中鏈段的分布趨于均一 。 C C* 臨界交疊濃度的估算 ? C*單位體積溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量 ? 單位體積溶液中溶質(zhì)的體積 33*gRnl??3*gRMC ?54*54*????nCMC*?良溶劑的稀溶液中 53MR g ?? 當(dāng)濃度 CC*時， ? 高分子是相互交疊的 ? 亞濃溶液中高分子在某一瞬間的構(gòu)象 ? 像具有某種網(wǎng)眼的交聯(lián)網(wǎng) ? 網(wǎng)眼的平均尺寸 相關(guān)長度（ correlation length) 亞濃溶液中高分子鏈的尺寸 高分子相關(guān)長度 在亞濃溶液中濃度越大，網(wǎng)眼尺寸越小，即使完全沒有溶劑時 C 1網(wǎng)眼的尺寸也不會等于零，總會有一定的空隙 高分子材料有滲透性 。 435354*0*0,)(???????CnRnCRCCggm????稀溶液 良溶劑 亞濃溶液 亞濃溶液中高分子鏈的尺寸 高分子凍膠和凝膠 ? 凍膠 是由 范德華力交聯(lián) 形成的，加熱可以拆散范德華力交聯(lián)，使凍膠溶解。 分子內(nèi) 交聯(lián) 高分子鏈為 球狀結(jié)構(gòu) ，不能伸展，粘度小。 分子間 交聯(lián) 伸展鏈結(jié)構(gòu) 的分子間交聯(lián)的凍膠，粘度較大。 ? 同一種高聚物，配成相同濃度的溶液，其粘度可以相差很大，用不同的處理方法可以得到不同性質(zhì)的兩種凍膠，也可以得到兩種凍膠的混合物。 加熱 轉(zhuǎn)化 凝膠 ? 凝膠 是高分子鏈之間以 化學(xué)鍵形成的交聯(lián) 結(jié)構(gòu)的溶脹化 ,加熱不能溶解也不能熔融。 ? 凝膠 既是高分子的濃溶液，又是高彈性的固體，小分子物質(zhì)能在其中滲透或擴(kuò)散。 ? 自然界的生物體都是凝膠， 一方面有強(qiáng)度可以保持形狀而又柔軟，另一方面允許新陳代謝，排泄廢物和吸取營養(yǎng)。 交聯(lián) ? 高聚物在溶脹平衡時的體積與溶脹前體積之比稱 平衡溶脹比 ．溶脹比與濕度、壓力、高聚物的交聯(lián)度及溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì)有關(guān)。 求交聯(lián)點間有效鏈的平均分子量 Mc 352202111QMVVQVc??????????????
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