粘度对聚合物共混物相分离动力学的影响研究
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高分子粘度对聚合物性能的影响研究聚合物是由反复结合单体而成的大分子化合物,具有广泛的应用前景,例如医疗用途、材料合成、环境保护等等。
不同的聚合物在结构、性质、用途上都存在差异。
而聚合物的性能表现又与其分子结构和化学组成密切相关,因此,研究聚合物的性能,寻找改善聚合物性能的切入点,具有重要的科学意义和应用价值。
而聚合物的分子粘度是一个重要的参数,可以影响聚合物的性能,需要进行深入研究。
本文将会从高分子粘度对聚合物性质影响的角度进行探究,希望能够更好地突显出相关科学问题。
一、高分子粘度与分子量的关系高分子粘度与分子量密切相关,根据Flory方程:ηsp/K = 1/M + k,其中ηsp为溶液粘度,K为Mark-Houwink-Kuhn常数,M为分子量。
K的取值与溶剂和聚合物的种类有关。
Flory方程表明,溶液的粘度与M成反比,即高分子分子量越大,粘度越小。
同时,方程中还引入了K常数的概念。
K值的大小与硬度(Rg)和柔软度之比有关,硬度越大,K值越大,聚合物越容易溶解在特定的溶剂中。
二、高分子粘度对拉伸性能的影响高分子粘度对聚合物材料的拉伸性能有显著的影响。
相关研究表明,在聚合物中加入小量高粘度物质可以增强其拉伸性能。
这是因为高分子颗粒间黏着力增强,使得聚合物的内部结构变得更加有序,并且大量的粘附会领导到繁多的粘合位点,形成密集的网络结构,从而增强力学性能。
同时,针对不同的聚合物体系,高分子粘度的变化对拉伸性能的影响也会有所不同。
例如,在纳米触媒聚氨酯体系中,高分子粘度的增加会在保证拉伸维度减少的情况下,提高拉伸力和模量,但是在聚甲基丙烯酸甲酯的体系中,高分子粘度的增加却是会降低其拉伸性能。
三、高分子粘度对耐腐蚀性能的影响聚合物材料在使用过程中很容易受到化学物质的腐蚀,在耐腐蚀性能方面表现出来。
然而,高分子粘度的变化却会对聚合物的耐腐蚀性能造成影响。
通常情况下,高分子粘度越高,聚合物的耐腐蚀性能越好,这是因为相互作用力增强了振动和热扰动引起的细微位移,减少了平面滑移,提高了侵蚀带的钝化性和自我恢复力。
填料对聚合物共混物相分离行为的影响王薇莉,杨 其*,孙雅杰,匡俊杰(四川大学高分子材料与工程学院,高分子材料工程国家重点实验室,成都 610065)摘要:近年来,由于粒子填充聚合物共混物的广泛运用,复合材料的结构研究具有重要意义。
除了研究粒子在聚合物中的分散外,关于粒子对聚合物共混物的相分离影响也做了大量工作。
研究结果表明粒子的尺寸,粒子的表面处理以及粒子含量对聚合物共混物相分离热力学以及动力学有重要影响。
由于粒子对聚合物组分的选择吸附、聚合物分子对粒子的润湿作用、填料对聚合物相区生长的阻碍导致了聚合物共混物-填料体系相行为的复杂性。
本文扼要地综述了聚合物共混物-填料体系相分离的理论基础以及实验结果,介绍了粒子对相分离的影响因素,并展望了该领域的研究趋势和前景。
关键词:聚合物共混物;填料;相分离;增容作用;润湿作用引言纯聚合物的性能存在很多缺陷,例如其软化点低、强度不高、耐大气老化性能差等,因此大大影响了其使用性能和加工性能。
一般来说,纯聚合物材料很少得到工业化运用。
通常都需要加入各种各样的添加剂,加入填料粒子后可以改变聚合物的加工性、模量、冲击强度、外观、导电性或阻燃性等等。
近几十年来,由于具有热变形温度高、硬度大、气体渗透率低、价格低廉、易成形加工等优点,粒子填充高分子共混物成为基础理论和材料应用领域中活跃的研究课题。
在实际应运中聚合物材料的制备往往需要将几种大分子流体混合在一起,而且往往也需要加入固体填料粒子。
此外,聚合物本体的性能也可以通过将两种或多种聚合物共混来调节。
众所周知,嵌段共聚物、接枝共聚物或溶剂会改变聚合物共混的相界(Phase Boundary)[1],那么,填料粒子也会影响聚合物共混物的相行为。
在国外,已经有一些学者开始注意到粒子填充对聚合物基本相形态影响的重要性,并且从多方面角度进行了广泛的研究。
首先,在通过光散射技术测出的浊点曲线中发现粒子的加入并未影响到聚合物体系的临界相行为,但粒子对聚合物共混体系的相分离温度有一定的影响,这种影响与聚合物基体的组成有关;其次,根据玻璃化转变温度和相图,计算出了相分离后各相的组成及组分间相互作用参数,发现填充粒子与聚合物界面间的相互作用对聚合物共混体系相分离的影响,本文扼要地介绍了这一研究领域的研究和发展状况,并讨论了这一领域中的研究结果和发展动态。
聚合物溶液粘度的主要影响因素分析第l2卷第1期断块油气田FAUI.T—B【DCKOIL&GASnELD2005年1月聚合物溶液粘度的主要影响因素分析张金国(胜利油田有限公司胜利采油厂)摘要影响聚合物溶液粘度的外来因素是多方面的,包括pH值,温度,各种金属阳离子,搅拌速度和时间等.对以上诸因素进行了全面的实验分析,并确定了现场配制时应控制的主要指标范围:pH值应控制在6-9,温度以15~3O℃为宜,并且应"-3尽量用矿化度较低的清水配制,配制时搅拌速度应控制在150r/min以下,搅拌时间不应超过50min.关键词聚合物溶液粘度酸敏性热敏性盐敏性搅拌剪切聚合物驱是一种重要的三次采油技术,该技术用聚合物水溶液为驱油剂,以增加注入水的粘度…,提高其波及效率,从而达到提高原油采收率的目的.配制的聚合物溶液的粘度越高,其波及面积越大,驱油效果也就越理想.影响聚合物溶液粘度的因素是多方面的,包括pH值,温度,各种金属离子,搅拌速度和时间等.只有搞清这些因素对粘度的影响程度,才能指导聚合物的现场配制,从而提高聚合物溶液粘度的保留率-3J,确保聚合物驱的效果.1实验仪器和药品1.1主要实验仪器DV—I+VISCOMETER粘度计(美国进口),JJ一1电动搅拌器,电热恒温水浴锅,有机合成仪,酸度计,酸,碱滴定仪.1.2主要实验药品NaOH,HC1,NazSO3,NaHSO3,NaC1,KC1,CaC12,MgC12?6H20,CrC13,a3,Fea3,无水乙醇,柠檬酸,柠檬酸铝-4等(以上均为化学纯或分析纯).自来水(矿化度为679mg/L);孤东一号联污水(矿化度为5749mg/L);聚合物(胜利油田东胜化工厂生产,分子量为1800×10一2000 ×10).2主要影响因素分析2.1酸敏性在现场应用聚合物时,有时需加入交联剂,而大多数的交联剂是在酸性环境下交联的.因此, 很有必要研究pH值对粘度的影响情况.用20% HC1和2o%NaOH调节1500mg/L聚合物溶液的pH值,然后测量其粘度,实验结果如表1所示.表1聚合物溶液的酸敏性pH值粘度/mPa?8pH值粘度/mPa?8l882lO23892o536olOl9048llll8l5llO121736l8Ol3l67720214165由表1可知,在酸性条件下,随着pH值的增加,聚合物溶液的粘度也增加;pH值在7~8时, 粘度随pH值的增大而达到最大值;大于8以后,粘度呈现逐渐下降的趋势.可以看出,pH值在6~9具有较高的粘度值.因此,现场配置时,聚合物溶液的pH值应当控制在6~9为宜.2.2热敏性不同温度下1500mg/L聚合物溶液的粘度如表2所示.从表2可以看出,随着温度的升高,粘度逐渐降低,温度每升高1O℃,粘度下降20%左右.因收稿日期2004—09—19作者简介张金国,1971年生,工程师,1993年毕业于西北大学地质系石油及天然气地质专业,现从事石油工程技术工作,地址(257506):山东省东营市垦利县胜坨镇,电话:(0546)8585922.572005年1月断块油气田第l2卷第1期此,在配制时应尽量选择较低的温度,以获得较高的粘度.但如果温度太低,会使得聚合物的水化和溶解变慢.因此,配制温度最好是常温,以15~30℃为宜.表2聚合物溶液的热敏性温度/~C粘度/mPa?B温度/~C粘度/mPa?B2022855l86252226ol8o3O2l765178352ll70175402057517345l998Ol7l501922.3.1对NaC1和KC1的敏感性25℃条件下,将40%的NaC1+KC1溶液(按1:1的质量比)加入到1500mg/L的聚合物溶液中,测定不同Na+K含量下的聚合物溶液的粘度(见表3).表3聚合物溶液的盐敏性钾钠离子含量/粘度/钾钠离子含量/粘度/(rag/L)mPa?B(mg/L)mPa?BO23l8o4.8425O.3l66l20r7.23Ol0o.6l36l6o9.6262O1.2982012.0234o2.46l由表3可以看出,随着NaC1+KC1含量的增加,溶液的粘度快速降低.浓度大于500mg/L以后,粘度下降趋势变缓.这是由于随着Na和K浓度的增加,使得聚合物中羧基离子的电斥力受到抑制,分子线团卷曲,从而导致溶液的粘度下降.因此,使用污水配制时,应控制Na+K含量低于200mg/L.2.3.2对CaC12和MgCl2的敏感性用同样的方法测定了不同CaC1:+MgCl:(按1:1的质量比)含量下对聚合物溶液的影响,试验结果见表4.表4聚合物溶液的盐敏性钙镁离子含量/粘度/钙镁离子含量/粘度/(rag/L)mPa-S(rag/L)mPa.S022920o2l5Ol2680ol2l0o66l20olll5O3Ol60olO如表4所示,Can,Mg2比Na和K的影响还要大.随着Ca和Mg浓度的增加,粘度急剧下降,当浓度大于200mg/L以后,粘度下降趋势变缓.实验中发现,当Ca2和Mg2浓度大于500mg/L以后,甚至出现聚合物从溶液中逐渐沉降的现象.通常认为,ca和Mg会引起聚合物分子间发生缩聚,从而使分子链变短,直接导致溶液的粘度下降.一般情况下,Ca+Mg浓度最好控制在100mg/L以下.2.3.3对FeC1的敏感性将浓度为20g/L的FeC1,溶液逐渐滴加到浓度为1500mg/L的聚丙烯酰胺溶液中,并测量粘度的变化.结果表明,当聚丙烯酰胺溶液中FeC1, 的浓度超过20mg/L时,溶液的粘度就急剧降低, 甚至发生絮凝.国内外一般要求控制三价离子在10mg/L以下.2.4污水配制的影响用不同比例的自来水和胜坨一号联污水将5000mg/L的母液稀释成1500mg/L的溶液,测定其粘度,试验结果见表5.表5不同污水含量下聚合物粘度的变化污水比例.粘度/污水比例,粘度/%mPa?8%mPa?s045l6o98lO3l97094202408O9o301799O8540l4ll0o8l5OllO从表5可以看出,污水的用量越少,溶液的粘度越高.随着污水比例的逐渐增加,粘度呈现出大幅下降的趋势,应当尽量少用污水,多用清水来配制溶液.2.5速敏性搅拌是配制和注入过程中不可避免的,而搅拌速度的影响,实际上反映了剪切速率的影响.搅拌时,以及通过泵,管,阀,孔时的剪切作用都很强,会导致粘度的变化,因此有必要考虑搅拌对粘度的影响.在25℃条件下,用不同的搅拌速度,配制1500mg/L的聚合物溶液,以研究其速敏性,试验结果见表6.可以看出,搅拌速度越大,溶液的粘度下降越大.因为聚合物是一种对剪切十分敏感的假塑性第l2卷第1期张金国.聚合物溶液粘度的主要影响因素分析2005年1月流体,在较低的剪切速率下,聚合物分子线团相互靠近,呈现出较高的粘度.随着搅拌速度的加快,剪切随之增强,卷曲的分子被拉直,并产生相对滑动,使粘度降低,而剧烈的剪切还可能使大分子链发生断裂.一般情况下,搅拌速率应控制在150r/min以下.表6搅拌速率对聚合物溶液粘度的影响搅拌速度/粘度/搅拌速度/粘度/(r/rain)mPa?S(r/rain)roPa?S2523425OlBl502303o0l64lo022*******1502214OOlll2o02O92.6搅拌时间的影响在100r/min的搅拌速度下,不同搅拌时间对1500mg/L聚合物溶液粘度的影响见表7.表7搅拌时间对聚合物溶液粘度的影响搅拌时间/粘度/搅拌时间/粘度/minmPa?sminmPa?S524|650223lO2436021"120239801913O234lo017240229120l45从表7可以看出,随着搅拌时间的延长,溶液的粘度逐渐下降,60min内变化缓慢,60min以后粘度下降较快.因此,搅拌时间应不长于50 raino3结论(1)影响聚合物溶液粘度的因素很多,主要有pH值,温度,矿化度,搅拌速度和搅拌时间等.(2)聚合物溶液具有很强的酸敏性,酸性条件下粘度很低,聚合物溶液的pH值应控制在6—9.(3)聚合物溶液具有较强的热敏性,在配制时应尽量选择较低的温度,以15—30℃为宜. (4)聚合物溶液具有很强的盐敏性.一价阳离子Na,K的降粘程度很相似;二价阳离子Ca,Mg2的影响大于一价阳离子№,K;三价离子Fe¨,Al¨等对粘度的影响大于二价离子.因此,配制时应严格控制盐的含量,Na+K含量应控制在200mg/L以下,Ca+Mg2的含量应控制在100mg/L以下,三价盐离子的含量应小于10mg/L.应当尽量用矿化度较低的清水配制,少用污水,以减少矿化度对粘度的影响.(5)聚合物溶液具有很强的速敏性,溶液的粘度随剪切速率的上升而下降.因此,配制时要选择尽量小的搅拌速度和尽量短的搅拌时间,搅拌速度应控制在150r/min以下,搅拌时间不应超过50min.参考文献1汪庐山,张月.交联聚合物调驱液中聚合物最低浓度的确定方法.油田化学,2000,17(4):340—3422万仁溥.采油工程手册.北京:石油工业出版社,2000.83赵福麟.采油化学.北京:石油工业出版社,19894王中华.油田化学品.北京:中国石化出版社,2001(编辑邵晓伟)JAN.2005FAUI—BIJ0CK0IL&GASFIELDV01.12No.1 fluxundertheconditionsoftheconstantwell-borepressureor constantwell-boreproductionanddifferentsupplyradius.The numericalcomputationoftwolayerswhichismadebyStehfest numericMinversioncomputedseparatelythevarietyofthe wallofthewellfluxandanalyzedanddiscusseddifferent supplyradiuswhichinfluencesoilwellproductivity.The methodscaninstructtheallocationofproductionandinjection rates,dynamicforecastanddevelopmentadjustmentofthe separatezonewholeproductionincircularsealedreservoirof stratifiedlayers.KeyWords:Circularsealedreservoir,Separatezone wholeproduction,Productivity,Mathematicalmodel,Dynamic forecast. ApplicationofHorizontalWeUTechnologyinthe DevelopmentandtoTapthePotentialofMine—structural oilReservoir HuangWeirGeologicalResearchInstituteof JiangsuOilfieldBranchCompany,Y angzhou,225009,Chial1).Fault-BlockoiIGasField,2o05,12(1):50—51 Wtheprogressofdevelopmenttechniqueofoilfield. theproductiontechnologyofhorizontalwellisgettingmore andmorepeffecLItbringsintoobviouseconomicbenefit. especiallyforbottom.wateroilreservoir,vertica1.fissureoil reservoir,heavyoilreservoirandlesspermeableoil reservoir.Block1ofAn.Fengisatypicalbottom.wateroil reservoirinAn.Fengoilfield.Ithasenteredahighwater-cut periodofdevelopment,havingbeendevelopedover16years withverticalwells.Theeffectofdevelopmentandadjustment withverticalwellsisnotrelativelywel1.asaresultofwater. cutrisingfaster.Therefore.itwasdecidedthatAn.Feng1 blockwasdevelopedandadiustedwithhorizontalwells.Horizontalwellshavebeendesigned,onthebasisof researchonthecharacteristicofoilfielddevelopmentandthe distilbutionruleofremainingoilAfterputtinginto production,theeffectiscomparativelywell,showingahigh initialproductionandlowwatercut.Oilproductionrateofthe faultblockhasgreatlybeenincreased:recoveryfactorhas beenraisedfrom25%to38%.Increasesof3500tof recoverablereservesperwellhasbeenobtainedwhichis equaltoover3timesofverticalwel1.KeyWOrds:Horizontalwell,Bottom.wateroilreservoir. Bottomwatterconing,Remainingoil,Oilproduction intension,Recoveryfactor. ApplicationandRecognitionofDynsmicInspection inReserviorDevelopmentDaiY ongzhu(ShengliOilProductionPlant,Shengli OilfieldCo.Ltd.,SINOPEC,Dongying257041,China), XuJiajunandPangRulyuneta1.Fault-BlockOil&GasF-eId,2o05,12(1):52—54 Undertheeffectofcomplicategeologicalstructure,fault, complexreservoirheterogeneity,theRemainingoilscattered, casingfailurewellincreasingandsoon,thedifficultyofthe developadjustmentisincreasing.Underthecomplex developmentsituation,moreandmorereservoirdynamic monitoringworkisappliedtorecognizeremainingoil distributionandsituationoftheproducingreservesbyⅣenhancingtheenrollment,analysisandapplicationofPND, boro-injectionneutronlifetimelogging,tracer,productionand injectionsection,accordingtothismethod,weimprovethe recognitionlevel,managementlevel,increasetheproduction effectobviously,andputforwardthedevelopmentdirection. KeyWords:Shengtuooilfield,Development,Dynamic inspecfion,Remainingoil,Correspondenceofproductionand injection,Heterogeneity. ProductionTestResearchofD15WeUinDaniudiGasField WangJianhuairResearchInstituteofExploration& Development,NorthalinaCompany,slNDl,Zhengzhon45OOO6,a血吼),Cao~nghmandD0ng Honglmn.Fault—BlockOil&Gasndd,加略,12(1):55—56 PIx'reservoirofDaniudiGasFieldhasthecharacters oflargearea,stronganisotropism,lowabundance,low permeabilityandlowproductivity.Peoplehavebeenpaying attentionstoitskeyproblemsincludingindividual-well sustainedproductivity,theproportionofdynamicreservesand ultimaterecoveryfactoretc.Tosolvetheproblemsmentioned above.thepaperstudiedthedatafromtheD15wellwhichis representationaltoP.xreservoirofDaniudiGasFieldand thewellhasplentifuldata.ItisconcludedthatthiswellwiII haveasustainedproductivityifitproducesaccordingtothe1/6ofQ^0Fthroughthestudyofmodifiedisochronaltesting, evaluationofproductiontestandindividua1.wellsimulation: itsproportionofdynamicreservesis69.83percentthrough thereservecalculationwithpressuredeclinemethodand volumetricmethod:itsultimatereserverecoveryfactoris48.62percentwiththedynamicmethod.Theseconclusions willprovidereferencesforreservoirevaluation.gasfield productiondesignandindividual-wellassignmentofother wells.KeyWords:D15well,Productiontest,Reservoir simulation,Dynamicreserves,Ultimaterecoveryfactor. AnalysisoftheMainFactorsAffectingtheViscidity oftheSolutionofP0IynlerZhangJinguo(ShengliOilProductionPlant,ShenglioⅡl-eIdC仉Lt..SINoPECKenli250O∞.China).Fault—Blockon&Gasneld.2o05.12(1):57—59 Therearemanyfactorswhichcanaffecttheviscidityof thesolutionofpolymer,includingthepH,temperature,thestirTingrateandstirringtime.Allfactorswereanalyzedinthe paper.Atlast.itrecommendthelimitofeachfactor:withthe temperature15—30oC,thepHwithin6—9,thestirringrate lessthan150r/min.stirringtimelessthan50min. KeyWords:Solutionofpolymer,Acidaffect, Temperatureaffect,Saltaffect.Slice. TheTechnologyofSubdivisionDevelopmentinthe StratifiedandFault.BlockReservoiroftheSouthBlock ofLinl3EsinthePeri0dofSuper—mWaterCut HanHongxiafLinpan伽ProductionPlant. ShenglioimeldCo.Ltd..SoPEC.Shandong,Linyi 251507,China),ShiMingjieandShnoYuntangeta1.Fault—Block伽&GasField.2005.12(1):6O一61。
聚合物溶液粘度影响因素研究【摘要】本文对影响了聚合物溶液粘度的pH值、温度、金属阳离子、搅拌速度和时间等不同因素做了研究。
对以上因素进行了室内试验分析,并确定了现场配制时应控制的主要指标范围:pH值应控制在6~9,温度以15~30℃为宜,并且应当尽量用矿化度较低的清水配制,配制时搅拌速度应控制在150 r/min以下,搅拌时间不应超过3h。
【关键词】聚合物溶液粘度金属离子pH值1 概述作为一种重要的三次采油技术,聚合物驱用聚合物水溶液为驱油剂,以增加注入水的粘度,提高其波及效率,使原油采收率的到显著提高。
一般来讲,聚合物溶液的粘度与驱油效果成正比。
影响聚合物溶液粘度的因素是多方面的,包括金属离子、pH值、温度、搅拌速度和时间等。
搞清这些因素对粘度的影响程度,对指导聚合物的现场配制、提高聚合物溶液粘度的保留率、确保聚合物驱的效果有十分重要的意义。
2 实验仪器和药品2.1 主要实验仪器布式粘度计DV-Ⅱ,RW20型电动搅拌器,HH-6型电热恒温水浴锅,JCHG-5型恒温干燥箱,PHS-3C型酸度计,AW220型天子天平、50mL酸、碱滴定管。
2.2 主要实验药品分析纯NaCl,KCl,CaCl2,MgCl2·6H2O,Na2CO3,蒸馏水,聚合物干粉(分子量为750×104~900×104)。
3 影响因素分析3.1 金属离子对聚合物溶液粘度的影响3.1.1?一价金属离子对聚合物溶液粘度的影响室温下,测定不同Na+、K+含量下的聚合物溶液的粘度。
随着金属离子含量的增加,溶液的粘度快速降低。
浓度大于500 mg/ L以后,粘度下降趋势变缓。
塔2区块聚合物配注站用水矿化度在1000mg/L,塔2区块地层水矿化度在3000mg/ L,其中Na+、K+离子含量在1500mg/L,对粘度效果有明显影响(表1所示)。
着Ca2+和Mg2+浓度的增加,粘度急剧下降,当浓度大于200 mg/L以后,粘度下降趋势变缓。
第38卷第7期2010年7月化 工 新 型 材 料NEW CH EM ICAL MATERIALS Vol 138No 17#97#作者简介:程璐(1982-),男,博士生,主要研究方向:新型碳材料。
丙烯腈聚合过程中黏度的影响因素研究程 璐1,2 王浩静1(1.中国科学院煤炭化学研究所,中国科学院碳材料重点实验室,太原030001;2.中国科学院研究生院,北京100049)摘 要 采用旋转黏度计对丙烯腈聚合过程中体系的黏度变化进行研究。
改变温度和引发剂两个条件获得黏度数据。
通过线性拟合,得到固含量和分子量对聚合过程中体系的黏度行为的影响规律,这个关系可以作为快速估算聚合体系分子量的方法。
关键词 温度,丙烯腈,黏度Study on factors affecting viscosity during polymerization of acrylonitrileCheng Lu 1,2 Wang H aojing 1(1.Key Laboratory of Carbon Materials,Institute of Coal Chemistr y,Chinese Academyof Sciences,T aiyuan 030001;2.Graduate U niversity of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049)Abstr act The viscosity behavior dur ing polymer izat ion pr ocess was studied by rotat ional viscometer.T he viscositydata was obtained depending on the change of reaction condition including of temperature and initiator concentr ation in feed.T he r elationship about viscosity behavior wit h solid content and molecular weight was obtained with linea r regres 2sion.The relationship could be used to evaluate the molecula r weight.Key words temper ature,acr ylonitr ile,viscosity聚丙烯腈作为碳纤维最佳前驱体之一[122],是决定碳纤维性能优劣的源头,所以关于聚丙烯腈的研究一直受到广泛的重视。
flory-huggins相互作用参数Flory-Huggins相互作用参数是描述溶液中聚合物与溶剂之间相互作用的一个重要参数。
它是利用现象学方法得出的统计力学参数,广泛应用于聚合物溶液、聚合物共混物等领域。
本文将详细介绍Flory-Huggins相互作用参数的定义、计算方法、性质和应用等方面。
一、Flory-Huggins相互作用参数的定义和计算方法Flory-Huggins相互作用参数是一种描述溶液中聚合物与溶剂之间相互作用的强度的量化参数。
它是根据Flory-Huggins现象学理论得出的,该理论假设溶液中的聚合物分子和溶剂分子是混合的、均匀分散的,并且假设聚合物与溶剂之间的相互作用是无序的。
根据这些假设,可以计算聚合物溶解度、相分离等溶液性质。
Flory-Huggins相互作用参数可以通过实验测量和计算两种方法得到。
实验方法主要是利用正交样品制备和测量聚合物共混物的相分离温度,通过比较实测的相分离温度与理论计算值的差异来估计Flory-Huggins相互作用参数。
计算方法主要是基于分子模拟和量子化学计算等理论,通过计算聚合物链段与溶剂分子之间的相互作用能来估计Flory-Huggins相互作用参数。
二、Flory-Huggins相互作用参数的性质1. 非均一性:Flory-Huggins相互作用参数是描述溶液中聚合物与溶剂之间相互作用的统计平均值,对于不同类型的聚合物和溶剂来说,其相互作用强度是不同的。
2. 温度依赖性:Flory-Huggins相互作用参数会随着温度的改变而改变,一般来说,温度升高,Flory-Huggins相互作用参数会减小,反之亦然。
3. 浓度依赖性:Flory-Huggins相互作用参数也会随着溶液中聚合物浓度的改变而改变,一般来说,浓度增加,Flory-Huggins相互作用参数会增大。
4. 极性影响:溶剂的极性对于Flory-Huggins相互作用参数有较大的影响,极性溶剂与聚合物分子之间的相互作用强度较大,而非极性溶剂与聚合物分子之间的相互作用强度较小。
物理化学粘度法教案中的粘度与聚合物的结构与性质一、粘度的概念与表达方式粘度是液体流动性质的一项重要指标,它反映了流体的阻力大小。
粘度的实际测量中,常使用粘度计进行测试,其中最为常见的是旋转粘度计和滴定粘度计。
旋转粘度计通过旋转转子的运动来测量液体的黏度,而滴定粘度计则通过控制液滴滴下的时间来计算出粘度。
二、粘度与聚合物结构的关系聚合物是由许多重复单元组成的高分子化合物,其结构不同会对粘度产生明显的影响。
一方面,聚合物链的长度会影响粘度的大小。
聚合物链越长,分子间相互作用力越强,粘度也相应提高。
另一方面,聚合物分子中的支链会使分子间的排列更不规则,从而增加了流体内部的阻力,使粘度增加。
三、溶液中聚合物的粘度测量在溶液中,聚合物的粘度可以通过稀释方法来测量。
首先,将聚合物溶液逐渐稀释,然后测量每种浓度下的粘度值。
通过绘制粘度与浓度的关系曲线,可以得到聚合物在溶液中的特性。
在稀释方法中,需注意溶剂的选择,合适的溶剂可以避免聚合物与溶剂之间的相互作用,从而减小测量误差。
四、分子量对聚合物粘度的影响聚合物的分子量是影响粘度的另一个重要因素。
通常情况下,聚合物的分子量越大,粘度也越高。
这是因为高分子量的聚合物链更加长且复杂,分子间的相互作用力更强,导致了更高的粘度。
五、聚合物的结构对粘度的影响聚合物结构中的官能团、支链等也会对粘度产生影响。
例如,含有极性官能团的聚合物在溶剂中的粘度明显高于非极性聚合物。
此外,支链的存在会增加聚合物的扩展度,从而导致粘度升高。
六、粘度与聚合物性质的关系粘度作为衡量聚合物性质的指标之一,与聚合物的其他性质存在一定的关联。
例如,粘度可以用来评估聚合物的分子量分布、链的排列方式等。
通过测量粘度并与其他实验数据进行对比分析,可以深入研究聚合物的结构与性质之间的关系。
七、应用领域粘度测量在聚合物化学领域具有广泛的应用。
例如,通过测量不同条件下聚合物的粘度,可以优化合成工艺,改进产品的性能。
聚合物共混体系相行为的动态流变学研究进展
聚合物共混体系相行为的动态流变学研究进展
对具有临界相行为(LCST、UCST)的聚合物共混体系,小应变状态下的动态流变行为对体系在相分离过程中形态结构的形成与演化极其敏感,非均相结构的产生使体系在长时松弛区域表现出与均相聚合物体系不同的粘弹松弛行为,即弹性显著增加、松弛时间明显增长以及时-温叠加原理失效,偏离经典的线性粘弹理论模型.这为用动态流变学方法研究聚合物共混体系的相行为提供了理论依据.文中综述了该领域的研究进展.
作者:姜苏俊李光宪贾向明吴兆权陆玉本作者单位:姜苏俊,李光宪,贾向明(四川大学高分子科学与工程学院,四川,成都,610065) 吴兆权,陆玉本(东莞毅兴塑料原料有限公司,广东,东莞,523940) 刊名:高分子材料科学与工程ISTIC EI PKU英文刊名:POLYMER MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING 年,卷(期):2003 19(6) 分类号:O631.2+1 关键词:聚合物共混体系相行为长时松弛区域动态流变行为。
Vol.13高分子材料科学与工程No.3 1997年5月POLYM ERIC M ATERIALS SCIEN CE AN D EN GIN EERING M ay1997界面粘结对PET/尼龙66共混物结晶行为和力学性能的影响①于中振 欧玉春 冯宇鹏(中国科学院化学研究所工程塑料国家重点实验室,北京,100080)摘要利用SEM、D SC等方法,比较了尼龙6和尼龙66对PE T结晶的异相成核作用,研究了界面粘结状况对PE T/尼龙66共混物结晶行为及力学性能的影响。
结果表明,尼龙66对P ET结晶的成核能力优于尼龙6。
虽然界面粘结的改善不利于PET/尼龙66共混物的结晶,但是它明显提高了共混物的力学性能。
关键词 聚对苯二甲酸乙二醇酯,尼龙66,界面粘结,结晶行为,力学性能聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种具有优良的耐磨性、耐热性和耐化学药品性的结晶性工程塑料。
但是,PE T具有较高的熔融温度和较慢的结晶速率。
本文选择结晶速率快、加工性能好的尼龙作为PET结晶的成核剂,以改善PET的加工性能。
关于PET/尼龙共混物(PET/PA)的研究已见诸多报导[1~8],大多集中于:①尼龙对PET结晶的成核作用,但由于二者的相容性差,使共混物很脆[4];②通过催化酯基-酰胺交换反应以改善共混物的相容性[5,6],但实验结果表明,交换反应的发生并未使共混物的力学性能得到相应的改善,反而由于催化剂的存在对共混物起降解作用;③通过牵伸及热处理等方法[7,8]研究尼龙在PE T基体中的成纤及其对PET的微纤增强作用。
以上皆很少涉及界面改性。
然而界面状况无疑是影响材料性能的最主要因素之一。
本文以改性环氧树脂作界面改性剂,研究了尼龙自身及其与PET的界面粘结状况对PET结晶速率、力学性能的影响,力图对尼龙的异相成核能力以及界面粘结在结晶行为中的作用有更深刻、更全面的认识。
1 实验部分1.1 原料PET树脂:[Z]=0.62m L\g,燕山石化厂产品,使用前在135℃真空干燥5h。