实验25 高聚物溶度参数的测定

东华⼤学《⾼分⼦物理》各章选择判断题1. 氯⼄烯聚合时存在头—尾、头—头或尾—尾键接⽅式，它们被称为：(a) 旋光异构体 (b) 顺序异构体 (c) ⼏何异构体 (d) ⽆规⽴构体2． 1,4—丁⼆烯聚合可以形成顺式和反式两种构型，它们被称为：(a) 旋光异构体 (b) ⼏何异构体 (c) 间同异构体 (d) ⽆规⽴构体3. 下列哪些因素会使聚合物的柔性增加：(a) 结晶 (b) 交联 (c) 主链上引⼊孤⽴双键 (d) 形成分⼦间氢键4. 下列哪个物理量不能描述聚合物分⼦链的柔性：(a) 极限特征⽐ (b) 均⽅末端距 (c) 链段长度 (d ) 熔融指数5. ⾼分⼦内旋转受阻程度增加，其均⽅末端距：(a) 增加 (b) 减⼩ (c) 不变 (d ) 不能确定6. 如果不考虑键接顺序，线形聚异戊⼆烯的异构体数为：(a) 6 (b) 7 (c) 8 (d) 97. ⽐较聚丙烯（PP ）、聚⼄烯（PE ）、聚丙烯腈（PAN ）和聚氯⼄烯（PVC ）柔性的⼤⼩，正确的顺序是：(a) PE>PP> PAN > PVC (b) PE>PP>PVC>PAN(c) PP > PE >PVC>PAN (d) PP > PE > PAN > PVC8. 同⼀种聚合物样品，下列计算值哪个最⼤：(a) ⾃由结合链的均⽅末端距 (b) ⾃由旋转链的均⽅末端距(c) 等效⾃由结合链的均⽅末端距 (d) ⼀样⼤9．聚合度为1000的PE ，键长为0.154nm ，则其⾃由结合链的均⽅末端距为：(a) 23.7 nm 2 (b) 47.4nm 2 (c) 71.1 nm 2 (d) 94.8 nm 210. PE 的聚合度扩⼤10倍，则其⾃由结合链的均⽅末端距扩⼤：(a) 10倍 (b) 20倍 (c) 50倍 (d) 100倍11. PE ⾃由结合链的根均⽅末端距扩⼤10倍，则聚合度需扩⼤：(a) 10倍 (b) 100倍 (c) 50倍 (d) 20倍三、判断题：1. 聚合物和其它物质⼀样存在固态、液态和⽓态。

黏度法测定水溶性高聚物分子量一.实验目的1. 测定水溶性高聚物聚乙烯醇的相对分子质量；2.掌握用乌式黏度计测定黏度的原理和方法。

二.实验原理高聚物相对分子质量是表征聚合物特征的基本参数之一，本实验采用的右旋糖苷分子是目前公认的优良血浆代用品之一，由于高聚物分子量大小不一，故通常测定高聚物分子量都是利用统计的平均分子量。

常用的测定方法有很多，如粘度法、端基分析、沸点升高、冰点降低、等温蒸馏、超离心沉降及扩散法等，其中，用粘度法测定的分子量称“黏均分子量”，记作。

增比黏度：特性粘度：时间与粘度的关系N=n/n0=t/t0 (3-84)三、仪器与试剂恒温槽 1 套乌式黏度计 1支1/10 秒表 1只聚乙烯醇四、实验步骤1.洗涤黏度计取出一只黏度计，先用丙酮灌入黏度计中，浸洗去留在黏度计中的高分子物质，黏度计的毛细管部分，要反复用丙酮流洗。

方法是：用约 10 mL 丙酮至大球中，并抽吸丙酮经毛细管 3 次以上，洗毕，倾去丙酮倒入回收瓶中，再重复一次，然后用吹风机吹干黏度计备用。

2.测定溶剂流出时间在铁架台上调节好黏度计的垂直度和高度，然后将黏度计安放在恒温水浴中。

用移液管吸取10mL 纯水，从A 管注入。

于37℃恒温槽中恒温5min。

进行测定时，在 C管上套上橡皮管，并用夹子夹住，使其不通气，在 B 管上用橡皮管接针筒，将蒸馏水从 F 球经 D 球、毛细管、E球抽到G球上（不能高出恒温水平面），先拔去针筒并解去夹子，使 C管接通大气，此时 D 球内液体即流回 F 球，使毛细管以上液体悬空。

毛细管以上液体下流，当液面流经 a刻度时，立即按停表开始记录时间，当液面降到b刻度时，再按停表，测得刻度a、b之间的液体流经毛细管所需时间，重复操作两次，记录留出时间且误差不大于1-2s，取两次平均值为 t0，3.溶液流出时间的测定取出黏度计，倾去其中的水，加入少量的丙酮溶液润洗，经过各个瓶口流出，以达到洗净的目的。

同上法安装调节好黏度计，用移液管吸取 10mL 溶液小心注入黏度计内（注意不能将溶液黏在黏度计的管壁上），在溶液恒温过程中，应用溶液润洗毛细管后再测定溶液的流出时间t。

第一章测试1【多选题】(10分)高分子科学的3个组成部分是A.高分子化学B.高分子物理学C.聚合反应工程D.高分子工程学2【多选题】(10分)聚合物的定义有如下几个含义A.其来源既有天然的，也有人工合成的B.由几种重复单元构成C.分子量很大D.重复单元之间由共价键连接3【多选题】(10分)以下橡胶品种之中全世界产量居前2位的是A.聚氨酯弹性体B.乙丙橡胶C.丁腈橡胶D.天然橡胶4【多选题】(10分)以下聚合物品种可作塑料的是A.尼龙B.EPDMC.氯化聚乙烯D.聚丙烯5【多选题】(10分)聚乙烯的品种主要有A.LLDPEB.HDPEC.EPDMD.LDPE6【多选题】(10分)高分子材料的结构特点是A.分子间作用力对性能有重要影响B.刺激响应性C.长链具有柔顺性D.分子量很大且有多分散性7【单选题】(10分)以下属于碳链高分子的是A.聚酰胺B.聚酯C.聚甲醛D.有机玻璃8【多选题】(10分)因高分子科学研究获得Nobel奖的有A.ZieglerB.P.J.FloryC.MaxwellD.牛顿9【多选题】(10分)常见的纤维材料有A.尼龙B.聚氯乙烯C.聚丙烯D.聚苯乙烯10【多选题】(10分)以下哪些是杂链高分子A.氯丁橡胶B.聚乙烯C.氯化聚乙烯D.聚氨酯第二章测试1【多选题】(10分)下列模型中可代表真实高分子链的是A.受阻旋转链B.自由旋转链C.自由结合链D.等效自由结合链2【多选题】(5分)下列高聚物中链柔性最好的2个是A.聚乙烯B.聚苯乙烯C.聚丙烯D.聚α-乙烯基萘3【多选题】(10分)下列高聚物中柔性最差的2个是A.聚丙烯酸丁酯B.聚丙烯酸钠C.聚丙烯酸锌D.聚丙烯酸4【多选题】(10分)下列高聚物中柔性最好的2个是A.聚癸二酸乙二酯B.聚己二酸乙二酯C.聚碳酸酯D.聚对苯二甲酸乙二酯5【多选题】(10分)下列高聚物中柔性最差的2个是A.聚乙烯B.聚1-丁烯C.聚丙烯D.聚1-己烯6【多选题】(10分)定量描述高分子链柔顺性的参数是A.均方旋转半径B.均方末端距C.Flory极限特征比D.无扰均方末端距7【单选题】(10分)要把根均方末端距延长为原来的10倍，则聚合物的分子量必须增加多少倍？A.50B.20C.100D.108【单选题】(10分)对于饱和碳链，如果主链sigma键夹角越大，则链柔顺性A.不确定B.增大C.减小D.不变9【单选题】(10分)某聚alpha－烯烃的平均聚合度为500，均方末端距为165nm2,试求表征大分子链旋转受阻的刚性因子sigmaA.4.8B.1.9C.3.5D.2.310【单选题】(10分)在晶体中，等规聚丙烯链是螺旋形的，这是什么方面的问题？A.不确定B.构象C.既有构型也有构象D.构型第三章测试1【多选题】(10分)下列高聚物中哪些可形成氢键？A.纤维素B.尼龙66C.聚丙烯腈D.聚乙烯醇2【多选题】(10分)下列哪几个测试方法可测定高聚物的结晶度？A.X射线衍射B.激光光散射C.D.差示扫描量热法（DSC）3【单选题】(10分)有一聚合物在均相熔体结晶过程观察到球晶，根据结晶理论，其A vrami指数应为A.4B.3C.5D.24【单选题】(10分)结晶性共聚物在略低于Tm的温度下结晶时，得到的晶体熔点（）。

实验6 粘度法测定高聚物的相对分子质量与其它测定高聚物相对分子质量的方法相比，粘度法尽管是一种相对的方法，但由于它所需要的仪器设备简单，实验操作便利，相对分子质量适用范围较大，又有着相当好的实验精确度，因而成为人们在科研和生产中最常用的一种测试技术。

粘度法除了主要用来测定高聚物的粘均相对分子质量之外，还可用于测定溶液中的大分子尺寸以及高聚物的溶度参数等。

一、实验目的1. 掌握粘度法测定高聚物相对分子质量的基本原理。

2. 学习和掌握用乌式粘度计测定高分子溶液粘度的实验技术以及实验数据的处理方法。

3. 用乌式粘度计测定聚苯乙烯-甲苯溶液的特性粘度，并求出聚苯乙烯试样的粘均相对分子质量。

二、实验原理线型高分子溶液的基本特点之一是粘度比较大，并且其粘度值与平均相对分子质量有关，利用这一点可以测定高聚物的平均相对分子质量。

1. 溶液粘度与溶液浓度的关系高分子溶液的粘度除了与溶质的相对分子质量有关外，对溶液浓度也有很大的依赖性，要利用粘度测定高聚物的相对分子质量，首先要消除浓度对粘度的影响。

通常采用下列两个经验公式来描述粘度与浓度c 的关系：c k c2sp]['][ηηη+= (6-1)c 2r][][ln ηβηη−= (6-2) 式中，ηsp 称为增比粘度（或“粘度相对增量”）；η r 称为相对粘度（或“粘度比”）；[η]称为特性粘度（或“极限粘数”）；k ' 和β 均为常数。

若用η 0 表示纯溶剂的粘度，用η 表示浓度为c 的溶液的粘度，则有：r ηηη=(6-3)1r 0sp −=−=ηηηηη (6-4) 从上述式(6-1)和式(6-2)可见：c c r0spln limlim][ηηη→→== (6-5)特性粘度[η]取决于高聚物的化学组成、溶剂、温度，而与溶液浓度无关。

若分别以cηsp （称为“比浓粘度”或“粘数”）和cηrln （称为“比浓对数粘度”或“对数粘数”）为纵坐标，以浓度c 为横坐标，则会得出两条直线（如图6-1所示），直线的截距就是[η]。

溶胀法测定高聚物的交联度溶胀法是一种用于测定高聚物交联度的方法，该方法的主要原理是根据高聚物的交联程度和分子量来确定其所吸胀的溶剂的体积。

这种方法应用广泛，在化学、材料科学、医学等领域都有很多应用。

一、测定方法在溶胀法测定高聚物的交联度时，首先需要将高聚物样品置于所选的溶剂中，然后进行充分的混合，使得溶剂被高聚物充分吸收。

接着，将所得到的溶液进行测量，确定高聚物的交联程度。

在进行溶胀法测定时，需要考虑以下因素：1.溶液的温度溶剂的温度会影响高聚物样品的吸胀程度。

一般来讲，溶液温度越高，高聚物的吸胀程度越高。

因此，在一定范围之内，温度的升高会提高测定结果的准确性。

2.溶剂的种类和浓度不同的溶剂对于高聚物的吸胀程度有不同的影响。

一般来说，极性较强的溶剂对于吸收交联聚合物的效果更好。

此外，溶液的浓度也会影响高聚物的吸胀程度。

3.高聚物的分子量和交联程度高分子量和高交联度的高聚物对于溶剂的吸收能力更强，吸胀的溶液体积也更大。

因此，在进行测定时需要考虑到高聚物的分子量和交联程度的影响。

二、计算方法在进行溶胀法测定时，通常采用下面这个方程来计算高聚物的交联程度：v = V0 (1 + χc)其中，v表示吸胀的总体积，V0表示高聚物的原体积，χc表示高聚物的摩尔交联度。

通过测量高聚物在溶液中的吸胀程度，我们可以计算出高聚物的交联度。

摩尔交联度是一个重要的参数，它可以帮助我们确定高聚物的物理和化学特性。

三、应用领域溶胀法是一种非常有用的方法，可以用于测定各种高聚物的交联度。

该方法被广泛应用于以下领域：1.材料科学在材料科学中，溶胀法可以用于测定高聚物的交联度和物理特性。

这对于设计和制造各种材料非常有用，例如合成纤维、聚合物玻璃等。

2.化学化学研究中，溶胀法通常用于测定高聚物在化学反应中的交联程度。

例如，使用交联聚合物固定化酶和抗体等。

3.医学在医学中，溶胀法是一种普遍应用的方法，可以用于测定高聚物、材料在生物组织中的吸收和代谢率。

聚合物的溶解以及溶度参数的意义高分子溶液是人们在生产实践和科学研究中经常遇到的对象。

例如，纤维工业中的溶液纺丝、塑料工业中的增塑以及像油漆、涂料和胶粘剂的配制等，都属于高分子浓溶液的范畴，而对于高分子溶液热力学性质的研究(如高分子—溶剂体系的混合热、混合熵、混合自由能)、动力学性质的研究(如高分子溶液的沉降、扩散、粘度)以及高聚物的分子量和分子量分布、高分子在溶液中的形态和尺寸、高分子的相互作用(包括高分子链段间和链段与溶剂分子间的相互作用)等的研究，所用溶液的浓度一般在1%以下，属于高分子稀溶液的范畴。

所谓溶解，是指溶质分子通过扩散与溶剂分子均匀混合成分散的均相体系，一般情况下，高聚物的溶解过程比小分子物质的溶解过程要缓慢的多。

这是由于高聚物分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度存在着数量级的差别，因此溶剂分子能很快渗入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常缓慢，因此高聚物的溶解过程要经历两个阶段：溶胀和溶解。

由于高聚物结构的复杂性：(1)分子量大并具有多分散性；(2)高分子链的形状有线形的、支化的和交联的；(3)高分子的聚集态存在有非晶态或晶态结构，所以高聚物的溶解过程比起小分子物质的溶解要复杂许多。

在高聚物与溶剂接触初期，由于高分子链很长，高分子间相互缠结，作用力很大，不易移动，所以高分子不会向溶剂中扩散。

但是高分子链具有柔性，链段由于热运动而产生空穴，这些空穴很快就被从溶剂中扩散而来的溶剂小分子所占据，高聚物体积胀大(溶胀)。

此时，整个高分子链还不能摆脱相互之间的作用而向溶剂分子中扩散。

不过，随着溶胀的继续进行，溶剂分子不断向高聚物内层扩散，必然就有愈来愈多的链单元与溶剂分子混合，使得高分子链间的距离逐渐增大，链间的相互作用力逐渐减少，致使愈来愈多的链单元可以松动。

当整个高分子链中的所有链单元都已摆脱相邻分子链间的作用，整链就松动了，就可以发生缓慢向溶剂中的扩散运动，高分子与溶剂分子相混合，最后完成溶解过程，形成均一的高分子溶液。

实验二显微熔点仪测定高聚物的熔点（一）准备工作熔点测定仪在使用前应首先进行烘干（接通电源即可），然后用熔点标准品对熔点仪进行校正，修正值供以后精密测量时的修正依据。

1、待测样品干燥处理：把待测物品研细，用干燥剂干燥，或者用烘箱直接快速烘干，（但温度应控制在待测物品的熔点温度以下）。

2、用镜头纸将载玻片擦干净。

3、将加热台放置在显微镜的底座上，然后把加热台的电源线接入调压器的输出端，并将加热台的接地端接地。

4、将温度计轻轻插入加热台的温度计套内。

5、取适量待测物品，放在干净的载玻上，盖上盖玻片，轻轻压实，然后放置在热台的中心位置面上。

6、盖上隔热玻璃。

7、调节载玻片和显微镜焦距，使样品清晰地映入视野。

8、进行加热，加热速度先快后慢，特别是接近熔点时应缓慢升温。

（二）操作步骤1、调节调压器旋扭，调节电压为200V左右，使热台快速升温，当温度计示值接近待测物品熔点温度以下40℃左右时，立即将调压器的电压调节到适当电压值，使温度计的升温速度被控制在1℃/min左右。

2、观察待测物品从初熔到全熔的熔化过程。

当待测物品全部熔化时（此时晶核完全消失）立即读出温度计示值，此值即为该待测物品的熔点，完成一次测试。

3、如需要再一次测试时，只需待热台温度冷却到待测物品熔点温度以下40℃左右时，即可继续测试。

4、进行精密测量时，应对实测值进行修正，并测试数次，计算平均值，其精度可控制在±0.5℃。

5、测量完毕合，应及时切断电源，待热台冷却后，将仪器按规定装入包装箱内，存放在干燥的地方。

6、用过的载玻片可用镜头纸将载玻片擦干净以备下次测试使用。

《粘度法测定高聚物分子量》实验数据处理方法探讨摘要：一、引言二、粘度法测定高聚物分子量的原理三、实验数据处理方法1.原始数据处理2.计算相对分子量3.数据验证与分析四、案例分析五、结论与展望正文：一、引言在高聚物科学研究中，分子量的测定是一项重要任务。

分子量是衡量高聚物材料性能的基本参数，对于材料的研究设计及应用具有重要意义。

粘度法作为一种常用的测定高聚物分子量的方法，具有操作简便、可靠性高等优点。

本文将探讨粘度法测定高聚物分子量实验的数据处理方法，以提高实验结果的准确性和可靠性。

二、粘度法测定高聚物分子量的原理粘度法测定高聚物分子量是基于溶液粘度与高聚物分子结构的关系。

在实验过程中，通过测量不同浓度的高聚物溶液的粘度，进而推算出高聚物的分子量。

测量原理公式为：η= η0 + (ηsp * η0) /(1 + (ηsp * η0) / η)。

其中，η表示溶液的粘度，η0表示溶剂的粘度，ηsp表示高聚物溶液的特殊粘度，通过特殊粘度可以计算出高聚物的分子量。

三、实验数据处理方法1.原始数据处理：对实验中测得的各种浓度下的溶液粘度进行整理，计算出各浓度下的ηsp值。

2.计算相对分子量：根据公式M = (ηsp * 1000) / (0.52 * η0)，计算高聚物的相对分子量。

其中，0.52是高聚物分子量与溶液粘度之间的转换系数。

3.数据验证与分析：对实验数据进行验证，检查实验数据的可靠性。

可采用统计方法对实验数据进行拟合，分析高聚物分子量与溶液浓度之间的关系。

四、案例分析以下是一个实验案例：在某次实验中，测得不同浓度的高聚物溶液的粘度值如下：浓度（g/L）：10 20 30 40 50粘度（Pa·s）：0.52 0.68 0.85 1.02 1.17根据上述数据，计算得到各浓度下的ηsp值，然后计算高聚物的相对分子量。

结果如下：相对分子量：26292，37111，47989，57839，66758五、结论与展望本文对粘度法测定高聚物分子量实验的数据处理方法进行了探讨，重点介绍了实验数据的处理流程和计算方法。

高分子物理实验必备复习材料一、浊点滴定法测定聚合物的溶解度参数1、测定聚合物溶解度参数的实验方法有：黏度法、交联后的溶胀平衡法、反相色谱法和浊点滴定法等，实验用浊点滴定法2、溶解度参数是表示物体混合能与相互溶解的关系：2/1)(VE ?=δ，单位3/cm J ，根据溶解度参数的定义，溶解度参数δ应为“内聚能密度”的平方根原理：浊点滴定法是在两元互溶体系中，如果聚合物的溶解度参数p δ在两个互溶的溶剂s δ值的范围内，就可调节这两个互溶混合溶剂的溶解度参数sm δ，使sm δ与p δ很接近。

只要把两个互溶的溶剂按照一定的百分比配成混合溶剂，该混合溶剂的溶解度参数sm δ可以近似地表示成：2211δ?δ?δ+=sm3、混合溶剂的溶解度参数sm δ：2211δ?δ?δ+=sm，1?，2?分别是混合溶剂中组分1和组分2的体积分数。

1δ、2δ为混合溶剂中组分1和组分2的溶解度参数。

4、聚合物的溶解度参数p δ：2mlmh p δδδ+=，式中，mh δ为高溶解度参数的沉淀剂滴定聚合物溶液在混浊点时混合溶剂的溶解度参数；ml δ为低溶解度参数的沉淀剂滴定聚合物的混浊点时混合溶剂的溶解度参数。

5、试剂：三氯甲烷，正戊烷（ml δ），甲醇（mh δ），聚苯乙烯（PMMA ，溶于三氯甲烷）6、注意事项：（1）溶解PMMA 时，PMMA 与CHCl3要充分混匀，防止滴定时容易出现浑浊；（2）所用试剂为有机溶剂，故滴定管塞口不能涂凡士林，以免污染试剂；（3）读数时视线要与凹液面相平；（4）判定终点时，要将试剂对着阳光，以便判定终点；（5）CHCl3有挥发性，故在配制试样和移取过程中要准确迅速，防止其挥发，造成浓度变化，且其有剧毒，用完应回收，不可随意倾倒。

7、浊点滴定法测定聚合物溶解度参数时候，根据什么原则选择溶剂和沉淀剂？溶剂与聚合物的溶解度参数相近，能否保证二者相溶？为什么？答：对非极性溶剂，根据相似相溶原理，对极性溶剂，根据溶剂比原则来选择溶剂和沉淀剂。

一些难溶高聚物的溶解性能和分子量的测定
溶解性测定是衡量一种溶液中高聚物的溶解性能的重要技术。

它可以检测出溶液中的高聚物的分子量、溶解程度、抗热性等参数，对该物质的性能参数有着重要的参考意义。

溶解性测定通常是使用椭圆比测定仪进行测定，在恒定的温度、质量浓度、提升率和时间等条件下，应用椭圆比测定仪测量高聚物在物理性状态上的变化，得出高聚物的溶解性。

高聚物的溶解性主要取决于它的分子结构和分子量，分子量对其溶解性有很大的影响，较大分子量的高聚物即使在一定的溶剂环境中，也很难溶解。

因此，在评价高聚物的溶解性时，测定该物质的分子量尤为重要。

主要有凝胶渗透色谱法、紫外分光光度法、衍射光谱法、原子照射光谱法等多种方法可以用于测定高聚物的分子量。

数据处理是溶解性测定的重要环节，测试参数和数据获取的准确性，影响着测定结果的准确性和可靠性，它的精度直接反映了溶解性测定的准确性。

因此，溶解性测定不仅要保证测量仪器的稳定性和准确性，而且还要保证测量条件和数据处理精度，以标准化溶解性测定结果。

总之，溶解性测定是对高聚物的特性和性能参数做出准确判断的方法，不仅可以评价某一溶液中高聚物的溶解性，而且还可以测定高聚物的分子量，评价该物质的性能参数，为高聚物的应用开发提供基础性数据。

因此，溶解性测定的重要性不言而喻。