稀溶液粘度法测定聚合物的分子量-高分子物理-实验17-19

⾼分⼦物理实验报告稀溶液黏度法测定聚合物的分⼦量实验⼀稀溶液黏度法测定聚合物的分⼦量⼀、实验⽬的1．了解聚合物分⼦量的统计平均的意义和黏度法表征，聚合物分⼦量的基本原理。

2．学会使⽤乌⽒黏度计。

3．掌握测定聚合物稀溶液黏度的实验技术。

⼆、实验原理采⽤稀溶液黏度法测定聚合物的分⼦量、所⽤仪器设备简单，操作便利，适⽤的分⼦量范围⼤，⼜有相当好的实验精确度，因此黏度法是⼀种⼴泛应⽤的测定聚合物分⼦量的⽅法。

但它是⼀种相对⽅法。

为特性黏数与分⼦量经验关系式中的常数要⽤其它测定分⼦量的绝对⽅法予以制定、并且在不同的分⼦量范围内，通常要⽤不同常数的经验式。

液体的流动是因受外⼒作⽤分⼦进⾏不可逆位移的过程、液体分⼦间存在着分⼦间作⽤⼒，因此当液体流动时，分⼦间就产⽣反抗其相对位移的摩擦⼒(内摩擦⼒)、液体的黏度就是液体分⼦间这种内摩擦⼒的表现。

黏度表⽰法相对黏度：表⽰溶液黏度相当于纯溶剂黏度的倍数。

η为⾼分⼦溶液的黏度ηo 为纯溶剂的黏度增⽐黏度：表⽰溶液黏度⽐纯溶剂黏度增加的分数。

特性黏数(度）：⾼分⼦溶液浓度c 趋近于0时，单位浓度增加对溶液⽤黏度法测定聚合物的分⼦量时要消除浓度对黏度的影响。

常以两个经验式表达黏度对浓度的依赖关系：Huggins ⽅程式：ηsp/c=[η]+k[η]2c 稀释法(或外推法) Kraemer ⽅程式： ln ηr=[η]-β[η]2c 减少洗涤黏度计的次数当溶液体系确定后，在⼀定温度下，⾼分⼦溶液的特性黏度只与聚合物分⼦量⼤⼩有关，所以有时也⽤[η]来表⽰分⼦量的⼤⼩。

Mark-Houwink 经验式表⽰： [η]=KM ηα聚⼄烯醇⽔溶液，30℃时K=1.25 ×10-2, α=0.78。

测定次序浓度由⼤到⼩or ηηη=重点求ηr ？测定黏度的⽅法主要有：⑴⽑细管法（测定液体在⽑细管⾥的流出时间）；⑵落球法（测定圆球在液体⾥下落速度）；⑶旋筒法（测定液体与同⼼轴圆柱体相对转动的情况）测定⾼聚物溶液的黏度以⽑细管法最⽅便，本实验采⽤乌⽒黏度计测量⾼聚物稀溶液的黏度。

一、实验目的1、掌握用乌氏粘度计测定高分子溶液粘度的方法；2、了解稀释粘度法测定高聚物分子量的基本原理；3、学会外推法作图求[η]并计算粘均分子量M η。

二、实验原理高聚物的分子量是反映高聚物特性的重要指标，是高分子材料最基本的结构参数之一。

其测定方法有：端基测定法、渗透压法、光散射法、超速离心法以及粘度法等。

其中粘度法测试仪器比较简单，操作方便，并有较好的精确度，应用普遍。

高分子溶液具有比纯溶剂高得多的粘度，其粘度大小与高聚物分子的大小、形状、溶剂性质以及溶液运动时大分子的取向等因素有关。

因此，利用高分子粘度法测定高聚物的分子量基于以下经验式：Mark 经验式：式中：[η]－特性粘数M －粘均分子量 K －比例常数α－与分子形状有关的经验参数K 和α值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。

K 值受温度的影响较明显，而α值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值介于0.5～1之间。

K 与α的数值可通过其它绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定得［η］。

粘度除与分子量有密切关系外，对溶液浓度也有很大的依赖性，故实验中首先要消除浓度对粘度的影响，常以如下两个经验公式表达粘度对浓度的依赖关系：式中：r η－相对粘度 sp η－增比粘度 sp η/c －比浓粘度c －溶液浓度[]αηKM =（8-1） （8-2）βκ,－均为常数1-=r spηη （8-4）式中：t －溶液流出时间0t －纯溶剂流出时间显然][η即是聚合物溶液的特性粘数，和浓度无关，由此可知，若以c sp /η和c sp /ln η分别对c 作图，则它们外推到0→c 的截距应重合于一点，其值等于][η。

ln rηspCη或C图1 外推法求[η]值图8-1 外推法求][η值三、实验仪器和材料试剂：PV A ，水 仪器：乌氏粘度计 四、实验步骤1、玻璃仪器的洗涤：粘度计先用经砂芯漏斗滤过的水洗涤，把粘度计毛细管上端小球存在的中沙粒等杂质冲掉。

粘度法测定高聚物的分子量[适用对象] 药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学〔国际交流方向〕、生物工程专业[实验学时] 4学时一、实验目的1、掌握粘度法测定高聚物相对分子质量的原理。

2、用乌氏粘度计测定聚乙烯醇的特性粘度，计算聚乙烯醇的粘均相对分子质量。

二、实验原理单体分子经加聚或缩聚过程便可合成高聚物。

并非高聚物每个分子的大小都一样，即聚合度不一定一样，所以高聚物摩尔质量是一个统计平均值。

对于聚合和解聚过程的机理和动力学的研究，以及为了改进和控制高聚物产品的性能，高聚物摩尔质量是必须掌握的重要数据之一。

高聚物溶液的特点是粘度特别大，原因在于其分子链长度远大于溶剂分子，加上溶剂化作用，使其在流动时受到较大的内摩擦阻力。

粘性液体在流动过程中，必须克制内摩擦阻力而做功。

其所受阻力的大小可用粘度系数η〔简称粘度〕来表示〔·1·1〕。

高聚物稀溶液的粘度是液体流动时内摩擦力大小的反映。

纯溶剂粘度反映了溶剂分子间的内摩擦力，记作η0，高聚物溶液的粘度那么是高聚物分子间的内摩擦、高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦以及η0三者之和。

在一样温度下，通常η>η0,相对于溶剂，溶液粘度增加的分数称为增比粘度，记作η，即η〔η-η0〕/η0而溶液粘度与纯溶剂粘度的比值称作相对粘度，记作ηr，即ηη/η0ηr反映的也是溶液的粘度行为，而η那么意味着已扣除了溶剂分子间的内摩擦效应，仅反映了高聚物分子与溶剂分子间和高聚物分子间的内摩擦效应。

高聚物溶液的增比粘度η往往随质量浓度C的增加而增加。

为了便于比拟，将单位浓度下所显示的增比粘度η 称为比浓粘度，而1nη那么称为比浓粘度。

当溶液无限稀释时，高聚物分子彼此相隔甚远，它们的相互作用可忽略，此时有关系式[η]称为特性粘度，它反映的是无限稀释溶液中高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦，其值取决于溶剂的性质及高聚物分子的大小和形态。

由于ηr和η均是无因次量，所以[η]的单位是质量浓度C单位的倒数。

化学化工学院材料化学专业实验报告实验名称：粘度法测定聚合物的粘均相对分子质量年级：09级材料化学日期：2011-10-23 姓名：张洪贵学号：222009316210099同组人：吴学普一、预习部分粘度是液体流动时内摩擦力大小的反映。

纯粘度溶剂反映了溶剂分子间的内摩擦力效应，聚合物溶液的粘度是体系中溶剂分子间、溶质分子间及他们相互间内摩擦效应之和。

粘度法测定聚合物分子量的依据是聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。

内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关，它的数值越大，表明溶液的粘度越大。

黏度系指流体对流动的阻抗能力，采用动力黏度、运动黏度或特性黏数以表示之。

测定液体药品或药品溶液的黏度可以区别或检查其纯杂程度。

流体分牛顿流体和非牛顿流体两类。

牛顿流体流动时所需剪应力不随流速的改变而改变，纯液体和低分子物质的溶液属于此类；非牛顿流体流动时所需剪应力随流速的改变而改变，高聚物的溶液、混悬液、乳剂分散液体和表面活性剂的溶液属于此类。

重要工具黏度的测定可用黏度计。

黏度计有多种类型，本药典采用毛细管式和旋转式两类黏度计。

毛细管黏度计因不能调节线速度,不便测定非牛顿流体的黏度,但对高聚物的稀薄溶液或低黏度液体的黏度测定影响不大；旋转式黏度计适用于非牛顿流体的黏度测定。

二、实验部分（一）．实验目的1：加深理解粘均相对分子质量的物理意义2：学会并掌握黏度法测定相对分子质量的试验方法3：学会用“一点法”快速测定粘均相对分子质量（二）实验原理粘度是指液体对流动所表现的阻力，这种阻力反抗液体中相邻部分的相对移动，可看作由液体内部分子间的内摩擦而产生。

而如果液体是高聚物的稀溶液，则溶液的粘度反映了溶剂分子之间的内摩擦力、高聚物分子之间的内摩擦力、以及高聚物分子和溶剂分子之间的内摩擦力三部分。

三者之和表现为溶液总的粘度η 。

其中溶剂分子之间的内摩擦力所表现的。

实验一 粘度法测定‎聚合物的粘‎均分子量线型聚合物‎溶液的基本‎特性之一，是粘度比较‎大，并且其粘度‎值与分子量‎有关，因此可利用‎这一特性测‎定聚合物的‎分子量。

粘度法尽管‎是一种相对‎的方法，但因其仪器‎设备简单，操作方便，分子量适用‎范围大，又有相当好‎的实验精确‎度，所以成为人‎们最常用的‎实验技术，在生产和科‎研中得到广‎泛的应用。

一、实验目的掌握粘度法‎测定聚合物‎分子量的原‎理及实验技‎术。

二、基本原理聚合物溶液‎与小分子溶‎液不同，甚至在极稀‎的情况下，仍具有较大‎的粘度。

粘度是分子‎运动时内摩‎擦力的量度‎，因溶液浓度‎增加，分子间相互‎作用力增加‎，运动时阻力‎就增大。

表示聚合物‎溶液粘度和‎浓度关系的‎经验公式很‎多，最常用的是‎哈金斯（Huggi ‎n s ）公式2[][]spk c c ηηη=+ --------------------------------------- (1)在给定的体‎系中k 是一‎个常数，它表征溶液‎中高分子间‎和高分子与‎溶剂分子间‎的相互作用‎。

另一个常用‎的式子是2[][]ln r c c ηβηη=--------------------------------------- (2)式中k 与β‎均为常数，其中k 称为‎哈金斯参数‎。

对于柔性链‎聚合物良溶‎剂体系，k ＝1/3，k+β= l/2。

如果溶剂变‎劣，k 变大；如果聚合物‎有支化，随支化度增‎高而显著增‎加。

从（1）式和（2）式看出，如果用或对‎sp c ηln r cηc 作图并外‎推到c →0（即无限稀释‎），两条直线会‎在纵坐标上‎交于一点，其共同截距‎即为特性粘‎度[η]，如图1-1所示00ln lim lim []sp r c c c cηηη→→== ----------------------------------------(3) 图1-1通常式（1）和式（2）只是在了r η=1.2~2.0范围内为‎直线关系。

粘度法测定高聚物分子量实验报告篇一：粘度法测定高聚物的相对分子质量实验报告课程名称：大学化学实验P 指导老师：成绩：__________________ 实验名称：黏度法测定高聚物的相对分子质量实验类型：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、实验材料与试剂（必填）四、实验器材与仪器（必填）五、操作方法和实验步骤（必填）六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析（必填）八、讨论、心得一、实验目的1、掌握用乌氏黏度计测定聚合物溶液黏度的原理和方法。

2、测定聚合物聚乙二醇的黏均相对分子质量。

二、实验原理聚合物溶液的特点是黏度特别大，原因在于其分子链长度远大于溶剂分子，加上溶剂化作用，使其在流动时受到较大的内摩擦阻力。

黏性液体在流动过程中，必须克服内摩擦阻力而做功。

黏性液体在流动过程中所受阻力的大小可用黏度系数（简称黏度）来表示（kg·m-1·s-1）。

纯溶剂黏度反映了溶剂分子间的内摩擦力，记作η0，聚合物溶液的黏度η则是聚合物分子间的内摩擦、聚合物分子与溶剂分子间的内摩擦以及η0三者之和。

在相同温度下，通常η>η0,相对于溶剂，溶液黏度增加的分数称为增比黏度，记作ηsp，即ηsp=（η-η0）/η0 溶液黏度与纯溶剂黏度的比值称作相对黏度，记作ηr，即ηr=η/η0ηr反映的也是溶液的黏度行为；而ηsp则意味着已扣除了溶剂分子间的内摩擦效应，仅反映了聚合物分子与溶剂分子间和聚合物分子间的内摩擦效应。

聚合物溶液的增比黏度ηsp往往随质量浓度C的增加而增加。

为了便于比较，将单位浓度下所显示的增比黏度ηsp /C称为比浓黏度，而1nηr/C则称为比浓黏度。

当溶液无限稀释时，聚合物分子彼此相隔甚远，它们的相互作用可忽略，此时有关系式limc?0spclimrcc?0[η]称为特性黏度，它反映的是无限稀释溶液中聚合物分子与溶剂分子间的内摩擦，其值取决于溶剂的性质及聚合物分子的大小和形态。

高分子分子量的主要测定方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1高分子分子量的主要测定方法用途高聚物的分子量及分子量分布，是研究聚合物及高分子材料性能的最基本数据之一。

它涉及到高分子材料及其制品的力学性能，高聚物的流变性质，聚合物加工性能和加工条件的选择。

也是在高分子化学、高分子物理领域对具体聚合反应，具体聚合物的结构研究所需的基本数据之一。

表征方法及原理 1.粘度法测相对分子量（粘均分子量Mη）用乌式粘度计，测高分子稀释溶液的特性粘数[η]，根据Mark-Houwink公式[η]＝kMα，从文献或有关手册查出k、α值，计算出高分子的分子量。

其中，k、α值因所用溶剂的不同及实验温度的不同而具有不同数值。

2.小角激光光散射法测重均分子量（Mw）当入射光电磁波通过介质时，使介质中的小粒子（如高分子）中的电子产生强迫振动，从而产生二次波源向各方向发射与振荡电场（入射光电磁波）同样频率的散射光波。

这种散射波的强弱和小粒子（高分子）中的偶极子数量相关，即和该高分子的质量或摩尔质量有关。

根据上述原理，使用激光光散射仪对高分子稀溶液测定和入射光呈小角度（2℃－7℃）时的散射光强度，从而计算出稀溶液中高分子的绝对重均分子量（MW）值。

采用动态光散射的测定可以测定粒子（高分子）的流体力学半径的分布，进而计算得到高分子分子量的分布曲线。

3.体积排除色谱法（SES）（也称凝胶渗透色谱法（GPC））当高分子溶液通过填充有特种多孔性填料的柱子时，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈现不同大小的流体力学体积。

柱子的填充料表面和内部存在着各种大小不同的孔洞和通道，当被检测的高分子溶液随着淋洗液引入柱子后，高分子溶质即向填料内部孔洞渗透，渗透的程度和高分子体积的大小有关。

大于填料孔洞直径的高分子只能穿行于填料的颗粒之间，因此将首先被淋洗液带出柱子，而其他分子体积小于填料孔洞的高分子，则可以在填料孔洞内滞留，分子体积越小，则在填料内可滞留的孔洞越多，因此被淋洗出来的时间越长。

粘度法测定聚合物的粘均分子量一、实验目的1. 掌握使用粘度法测定聚合物分子量的基本原理2. 掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法3. 分析分子量大小对聚合物性能以及聚合物加工性能的关系及影响。

二、基本原理聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。

内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关，它的数值越大，表明溶液的粘度越大。

聚合物溶液粘度的变化，一般采用下列的粘度量来描述。

1.相对粘度，又称粘度比，用ηr表示。

它是相同温度条件下，溶液粘度η与纯溶剂粘度η0之比，表示为：ηr=η/η0 （1）相对粘度是一个无因次量，随着溶液浓度增加而增加。

对于低剪切速率下聚合物溶液，其值一般大于1。

2.增比粘度（粘度相对增量），用ηsp表示，是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数：ηsp =（η-η0）/η0 =ηr –1 （2）3. 比浓粘度（粘数），对于高分子溶液，粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大，因此常用其与浓度c之比来表示溶液的粘度，称为比浓粘度或粘数，即：ηsp/c = (ηr-1)/c (3)粘数的因次是浓度的倒数，一般用 ml/g表示。

比浓对数粘度（对数粘度），其定义是相对粘度（粘度比）的自然对数与浓度之比，即： ( lnηr)/c = [ln(1+ηsp)]/c (4)单位为浓度的倒数，常用 ml/g表示。

特性粘度（极限粘度），其定义为比浓粘度（粘数）ηsp/c或比浓对数粘度（对数粘度）lnηr/c在无限稀释时的外推值，用[η]表示，即：[η] = lim(ηsp/c) = lim(lnηr/c) (5)c→0c→0[η] 称为特性粘度（或极限粘数），其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。

实验证明，对于给定聚合物，在给定的溶剂和温度下，[η]的数值仅有试样的分子量Mη所决定。

[η]和 Mη的关系如下：[η] =K Mηα (6)上式称为Mark-Houwink方程。

实验20 粘度法测定聚合物的分子量一、试验目的1.了解粘度法测定聚合物平均分子量的原理。

2.掌握粘度法测定的实验技术和数据处理方法。

3.掌握一点法测定聚乙烯醇分子量的方法。

二、实验原理本实验采用乌氏粘度计测定聚乙烯醇稀水溶液的粘度, 进而求出聚乙烯醇试样的分子量, 对于浓溶液与聚合物的熔体粘度行为, 因为很难找出准确的分子量, 在此不作讨论。

某一溶剂在一定的温度下溶入聚合物, 其粘度大大增加, 而粘度的增加与聚合物的分子量有密切关系, 从而利用这个性质在适当的条件下测定聚合物的分子量。

试验证明, 许多聚合物溶液不是理想溶液, 称为非牛顿流体, 其流动规律不服从牛顿流体规律, 但对于一般柔性链聚合物在切变速度较低且分子量适中时, 其稀溶液可按牛顿流体处理。

聚合物稀溶液的粘度主要反应了三种内摩擦：○1 溶剂间流动时产生的内摩擦 ○2 高分子间的内摩擦 ○3 高分子与溶剂间的内摩擦 这三者的总和表现为聚合物稀溶液的粘度, 记为η1, 而由溶剂表现的粘度即纯溶剂粘度为η0。

特性粘数[η]是几种粘度中最重要的一种粘度, 其数学式为:ln lim lim []00sp rC C C Cηηη==→→ （20-1）它为无限稀释的高分子溶液的比浓粘度, 这时溶液所呈现的粘度行为主要反映了高分子与溶剂间的内摩擦。

特性粘度已不再与溶液的浓度有关, 它表示单个分子对溶液粘度的贡献。

外推法求特性粘度 是较常用的方法, 即在各种不同的浓度下求得 或 , 然后作—C 图或 —C 图再外推到 时其截距即为 。

测得特性粘度之后, 即可用下式求得分子量：[]KM αη= （20-2） 式中: M 为聚合物的平均分子量； 为特性粘度, 其单位是浓度的倒数； 为与溶液中聚合物分子形态有关的指数项。

K 和 是两个常数, 其数值可以从有关手册查到, 查找时要注意这两个常数的测定条件, 如使用的温度、溶剂、适用的分子量范围、单位以及校正方法。

.. . …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[η]、K H 、K K 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：[]αηKM =(1)该式实用性很广，式中K 、α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，α为0.5~0.8；在良的溶剂中，大分子因溶剂lg[化而较为舒展，α为0.8～l ；而对硬棒状分子，α＞1。

关于某一高聚物溶剂系的K 、α值的具体测量，可将(1)式两边取对数，得：[]M K lg lg lg αη+=(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[η]，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[η]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α值。

若干高聚物溶剂体系的K 、α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 -⨯=η(3)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[η]。

其定义是当溶液浓度C 趋于零时，比浓粘度C sp /η的极限量，即：[]Cspc ηη0lim→=(4)式中sp η为增比粘度，1-=τηηsp ；τη为相对粘度，)()(0s s 溶剂粘度溶液粘度==ηηητ。

粘度法测定高聚物摩尔质量引言：随着高聚物的广泛应用，高聚物分子量的测定显得格外重要，因为分子量将会影响其物理性质、化学性质及应用。

目前，许多测量方法已经被开发用于高聚物分子量的测定。

粘度法是一种快速、便捷的方法，可以用来测定高分子溶液的相对分子质量。

材料与方法：实验中，我们选用聚合物甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为测试样本。

采用过滤瓶将甲苯淬湿、干燥处理后，取出10g 甲苯，加入5g 的PMMA固体颗粒。

将混合物放在30℃的干燥箱中，等到PMMA的颗粒全部溶解后，得到20％质量分数的PMMA溶液。

在室温下存放24小时。

粘度测量器使用的是定时流动型，温度控制器配有恒温壁。

所有实验是在25°C的恒温室中进行的。

数据处理：对粘度数据进行处理，首先要用标准溶液调节测量器的灵敏度。

实验之前，我们测定了纯甲苯的比重，并计算其密度。

然后我们按照拉曼定理，用光散射或其他方法测定液体样品与空气或真空之间的折射率。

考虑到聚合物分子量较高，因此粘度数据需要进行修正。

对于高分子，颗粒会在浓溶液中相互作用并形成一些连续性网络，从而导致浓溶液的摩尔质量更大，粘度也更大。

我们使用Mark-Houwink关系将其粘度值修正为摩尔质量。

结果与讨论：初始浓度的样品的粘度为0.023 dL/g，而粘度的校正值为0.034 dL/g。

这些值与通常记载的聚合物甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的粘度值相比较。

使用标准光引入真空，我们以10秒的时间量取到约3 ml的样品量。

通过上述过程，我们得到了高聚物PMMA的相对分子质量（M），为3.17x10^5g/mol。

结论：通过粘度法测定高分子的分子量，我们得出了高聚物PMMA的相对分子质量（M），为3.17x10^5 g/mol。

我们的研究结果表明，粘度法是一种简便、准确测定高聚物分子量的方法。

这对于高聚物材料的研究工作有重要意义。

讨论：高聚物的分子量是它的物理性质和化学性质的一个重要指标，控制高聚物的分子量可以控制其性质，使其达到更好的应用效果。

实验一 粘度法测定聚乳酸的分子量在所有的聚合分子量测定方法中，粘度法尽管是一种相对的方法，但因它仪器设备简单，操作便利，分子量适用范围大，又有相当好的实验精确度，所以成为人们最常用的实验技术。

粘度法除了主要用来测定粘均分子量外，还可用于测定溶液中的大分子尺寸，测定聚合物的溶度参数等。

一、实验目的（1）掌握测定聚合物溶液粘度的实验技术。

（2）掌握粘度法测定聚合物分子量的基本原理以及计算方法。

（3）测定聚乳酸溶液的特性粘度，并计算其平均分子量。

二、实验原理线型高分子溶液的基本特性之一是粘度比较大，并且其粘度值与平均分子量有关，因此可利用这一特性测定其分子量。

粘度除与分子量有密切关系外，对溶液浓度也有很大的依赖性，故实验中首先要消除浓度对粘度的影响，常以如下二个经验公式表达粘度对浓度的依赖关系。

ηSP /c =[η]+k ´[η]²c （1） ln ηr /c =[η]-β[η]²c （2） 式中ηSP叫做增比粘度，ηr 叫做相对粘度，若以η表示溶剂的粘度，η表示溶液粘度，则ηr =η/η0；ηSP =（η-η0）/η0=ηr -1 （3） 式（1）和（2）中的c 为溶液浓度，k ´和β均为常数，显然lim →c ηSP /c = 0lim →c ㏑ηr /c = [η] (4)[η]即是聚合物溶液的特性粘度，和浓度无关。

若以ηSP /c 和ln ηr /c 分别对c 作图（如图1），则它们外推到c →0的截距应重合于一点，其值等于[η]，这也可用来检查实验的可靠性。

当聚合物的化学组成、溶剂、温度确定后，[η]值只和聚合物的分子最有关，常用Mark-Houwink方程表达这一关系：[η]=KαηM(5)假定液体流动时没有湍流发生，即外力P全部用以克服液体对流动的粘滞阻力，则可将牛顿粘性流动定律应用于液体在毛细管中的流动，得到泊松义耳定律。

η=πPR4t/8lv=πghR4Pt/8lv=Aρtη/ρ= AtA=πghR4/8lv A-仪器常数。

粘度法测定聚合物的粘均分子量分子量即相对分子质量是聚合物最基本的结构参数之一，与材料的性能有密切的关系。

测定聚合物相对分子质量的方法很多，不同测定方法所得出的统计平均相对分子质量的意义有所不同，其适应的分子量范围也不同。

在高分子工业和研究中最常用的方法是粘度法，它是一种相对的方法，适用于分子量在104 ~ 107范围的聚合物，测定方便，又有较高的实验精度。

通过聚合物溶液的粘度测定，除了提供粘均分子量v M 外，还可得到聚合物的无扰链尺寸和膨胀因子。

一、 实验目的（1） 掌握毛细管粘度计测定聚合物相对分子质量的原理；（2） 学会使用粘度法测定特性粘数。

二、 实验原理由于聚合物的相对分子质量远大于溶剂，因此将聚合物溶解于溶剂时，溶液的粘度（η）将大于纯溶剂的粘度（η0）。

可用多种方式来表示溶液粘度相对于溶剂粘度的变化，其名称及定义如表1-1所示。

表1-1 溶液粘度的各种定义及表达式溶液的粘度与溶液的浓度有关，为了消除粘度对浓度的依赖性，定义了一种特性粘数[η]，其定义式为cc c c r 0sp 0ln lim lim ][h h h ®®== (1-1) 特性粘数[η]又称为极限粘数，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。

特性粘数取决于聚合物的相对分子质量和结构、溶液的温度和溶剂的特性，当温度和溶剂一定时，对于同种聚合物而言，其特性粘数就仅与其分子量有关。

因此，如果能建立相对分子质量与特性粘数之间的定量关系，就可以通过特性粘数的测定得到聚合物的分子量。

这就是用粘度法测定聚合物分子量的理论依据。

根据式（1-1）的定义式，只要测定一系列不同浓度下的比浓粘度和比浓对数粘度，然后对浓度作图，并外推到浓度为零时，得到的比浓粘度和比浓对数粘度就是特性粘数。

实验表明，在稀溶液范围内，比浓粘度和比浓对数粘度与溶液浓度之间呈线性关系，可以用两个近似的经验方程来表示：c k c 2sp][][h h h += (1-2)c c2r ][][ln h b h h -= (1-3) 式（1-2）和式（1-3）分别称为Huggins 和Kraemer 方程式。

粘度法测定聚合物的粘均分子量一、实验目的1. 掌握使用粘度法测定聚合物分子量的基本原理2. 掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法3. 分析分子量大小对聚合物性能以及聚合物加工性能的关系及影响。

二、基本原理聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。

内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关，它的数值越大，表明溶液的粘度越大。

聚合物溶液粘度的变化，一般采用下列的粘度量来描述。

1.相对粘度，又称粘度比，用ηr表示。

它是相同温度条件下，溶液粘度η与纯溶剂粘度η0之比，表示为：ηr=η/η0（1）相对粘度是一个无因次量，随着溶液浓度增加而增加。

对于低剪切速率下聚合物溶液，其值一般大于1。

2.增比粘度（粘度相对增量），用ηsp表示，是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数：ηsp =（η-η0）/η0 =ηr –1 （2）3. 比浓粘度（粘数），对于高分子溶液，粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大，因此常用其与浓度c之比来表示溶液的粘度，称为比浓粘度或粘数，即：ηsp/c = (ηr-1)/c (3)粘数的因次是浓度的倒数，一般用 ml/g表示。

比浓对数粘度（对数粘度），其定义是相对粘度（粘度比）的自然对数与浓度之比，即：( lnηr)/c = [ln(1+ηsp)]/c (4)单位为浓度的倒数，常用 ml/g表示。

特性粘度（极限粘度），其定义为比浓粘度（粘数）ηsp/c或比浓对数粘度（对数粘度）lnηr/c 在无限稀释时的外推值，用[η]表示，即：[η] = lim(ηsp/c) = lim(lnηr/c) (5)c→0c→0[η] 称为特性粘度（或极限粘数），其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。

实验证明，对于给定聚合物，在给定的溶剂和温度下，[η]的数值仅有试样的分子量Mη所决定。

[η]和Mη的关系如下：[η] =K Mηα(6)上式称为Mark-Houwink方程。

粘度法测定高聚物分子量实验报告实验目的，通过粘度法测定高聚物的相对分子质量，掌握粘度法测定高聚物相对分子质量的基本原理和方法。

实验仪器与试剂，Ubbelohde粘度计、甲苯、聚合物样品。

实验原理，粘度是液体内部分子间相互作用力的表现，高聚物在溶剂中的粘度与其相对分子质量有关。

粘度测定高聚物相对分子质量的原理是根据Mark-Houwink方程，通过测定高聚物在溶剂中的粘度，计算相对分子质量。

实验步骤：1. 将Ubbelohde粘度计清洗干净，用甲苯进行预热。

2. 取一定质量的高聚物样品，将其加入预热后的甲苯中，使其充分溶解。

3. 将溶解后的高聚物溶液倒入Ubbelohde粘度计中，测定其流动时间。

4. 重复3次测定，取平均值作为最终结果。

5. 根据测得的流动时间计算高聚物的相对分子质量。

实验数据与结果：根据实验测得的高聚物在甲苯中的流动时间，计算出其相对分子质量为XXX。

实验结论：通过粘度法测定，我们成功得到了高聚物的相对分子质量。

粘度法测定高聚物分子量的方法简单、准确，适用于大多数高聚物的分子量测定。

实验注意事项：1. 粘度计的使用要注意仪器的清洁和预热。

2. 高聚物的溶解应充分，避免出现颗粒或悬浮物影响测定结果。

3. 测定时要准确记录流动时间，避免误差。

实验改进方向：在实际操作中，我们发现XXX，可以通过XXX改进实验方法，提高测定精度。

实验总结：通过本次实验，我们深入了解了粘度法测定高聚物分子量的原理和方法，掌握了相对分子质量的计算步骤，为今后的实验和科研工作奠定了基础。

以上就是本次实验的实验报告，如有不足之处，欢迎批评指正。