聚合物的分子量四川大學高分子(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 則 （ 437） 上式表明，若入射光的偏振方向垂直于測量平面，則小粒子產生的散射光強與θ無關。 入射光 透射光 散射光 干擾最小 散射角 090? ?散射角 時 090? ?此時： c o s 0? ?902122KCRACM????????常測定 R90以計算小粒子的分子量 902122KCRACM????????CA2M1R2KC290??變形 測定一系列不同濃度的 90R902KCR以 對 C 作圖，得一直線 C902KCR截距 1M?斜率 22A?三、大粒子溶液（分子量 105107聚合物溶液） 散射質點尺寸與 在同一個數量級 39。?內干涉 同一散射質點在各部分散射的光波具有相角差 總的散射光強減弱，減弱程度與散射角 有關 ? 高聚物的分子量大，內干涉非常明顯。正是這種 內干涉現象 反映了 溶液高分子的形態和大小 ， 這是光散射法測定聚合物 M的依據。 A B C D θ 觀測點 θ ( 1 c o s )D B A B A DAB ?? ? ? ???對散射中心 A和 B（一個大分子上的兩個部分）所發射的光波到達觀察點時有一個光程差 ??散射強度隨 的增大而減小?? 隨 的增大而增大 由于大粒子的散射光干涉結果，使前向和后向的散射光強不對稱。前向總是大于后向的散射強度。 222216( ) 1 s i n3 ( 39。) 2PS??????CAMPRKC222)(12cos1 ??????因此，對高分子溶液，由于有內干涉，要引入不對稱散射函數 定義一個散射因子 ()P? 表征散射光的不對稱性 ( ) 1P ? ?39。?入射光在溶液中的波長 1,? 有內干涉1,? 無內干涉是分子尺寸和散射角的函數 622 hS ?2s i n)39。(981)( 2222 ???? hP ??2si n)39。(9812si n)39。(9811)(122222222???????hhP????...11 1 2 ????? xxx對無規線團： 因此： 利用如下關系： C2A )2s i n)39。(h98(1M1RKC2c o s1222222???? ?????（ 443） C2A )2s i n)39。(h98(1M1RKCs i n2c o s1222222???? ??????（ 444） 無規線團的散射公式為： R?乘以 sin? 進行修正 光散射計算的基本公式 ?????RKCs in2c os1Y 2 C2A )2s i n)39。(h98M122222???? ????M，Y則C2A M1)Y( 20 ???? 22 20 21 8 h( ) s inM 9 ( 39。) 2CY M???? ? ? ?四、實驗方法及數據處理 配制一系列不同 C的溶液，測定各個溶液在各個不同 θ的 ，令： R?(A)選定一個 θ值 ，作 Y對 C的圖，每一個 θ 值，可得一條直線，將每條直線外推至 C=0處，得一系列 的值。 ? ?0CY ?2220 21 8 h( ) s inM 9 ( 39。) 2CYM????? ? ?(B)將 值 對 作圖，得一直線，顯然直線的截距為 ，斜率為 。 ? ? 0CY ? 2si n2?1M? ?22289hM?? ?(C)固定一 C值，作 Y對 的圖，每一個 C值，可得一條直線，將每條直線外推至 處，可得一系列 的值。 ? ?0Y ??2si n2?0? ?C2A M1)Y( 20 ????(D)將 值對 C作圖，得一直線，顯然直線的截距為 ，斜率為 。 1M22A? ? 0Y ??Zimm作圖法（了解概念） 雙外推 以 Y為縱坐標， 為橫坐標。 2s i n2 qC??? ?????0C ? 0??向 截距 wM的外推線的斜率 0? ? 2A的外推線的斜率 0C ?2h 2S和 第四節 黏 均分子量的測定 —黏 度法（ 重點 ） 一、 黏 度法的評價 設備簡單，操作方便，技術易掌握，時間短。 時宜測試的分子量范圍廣， 。 471 1 0 1 1 0??相當好的實驗精確度 （重現性好），科研中常用 使用方便，只測定一個濃度便可進行 M的估計 [η]是一個非常適用的參數，由它可比較 M的大小，可以計算 M，可以了解大分子鏈在溶液中的形態、支化程度等。 缺點 是一個測定 M的相對方法 ， 需借助其它方法來訂定 K和 α(即溶液的黏度不僅與聚合物分子量有關 ， 同時也決定于聚合物分子的結構 、 形態和在溶劑中的擴張程度 ) 實驗準確度較差（與真實值偏離 5～ 20%） dvFAds??F d vA d s? ? ? ?? ? ?A A v dv?dsv二、高分子稀溶液的 黏 度 黏 度的定義： ?單位面積液體的 黏 滯阻力 ? 液體的 黏 度，數值相當于流速梯度為 1 面積為 1 時兩層液體間的摩擦力。 1S?2cm層流時，液體對流動的阻力 0r????100 ???? rSP ?????高分子的溶液的 黏 度有下面 幾種表示法 ： ① 相對 黏 度 溶液 黏 度 溶劑 黏 度 同樣條件下測定 r? 無因次量，對于低剪切速率下的高分子溶液，其值一般都大于 1 ② 增比 黏 度 無因次量，與溶液濃度有關 1SP rCC? ? ??CCSPr)1l n (ln ?? ??③ ④ 也稱為： 黏 數，表示單位濃度對粘度相對增量的貢獻，其因次是 比濃 黏 度 3cm g比濃對數 黏 度 也稱為：對數 黏 數，是濃度的函數，其因次是 3cmgCCrCCSP ??? lnl i ml i m][00 ????⑤ 特性黏數 其值與濃度無關，單位是濃度的倒數 3cmg0 , 0CC??但是 單位質量 的高分子在溶液中所占 流體力學體積 的相對大小，與 聚合物的大小和形態有關 。 濃度很稀，稀到溶液中只有一個大分子，排除濃度的影響，在 無限稀釋的高分子溶液中單個高分子對黏度的貢獻 。 ? ? ? ? CKCsp 2??? ???? ? ? ? CC r 2ln ???? ??K′、 β都是常數 三、溶液 黏 度與濃度的關系 —實質上是 [η]的測定 所以要得到 ，必須了解溶液粘度與濃度的依賴關系 Huggins方程： Kramer方程： CCrCCSP ??? lnl i ml i m][00 ????? ??應用較多的經驗關系有： 求 的兩種方法： ? ??39。 1 2K ???? ? ? ?2 l nsp rC??? ??一點法 ? ??外推法 實際應用中的簡化方法 用 Huggins公式減去Kramer公式 于是 令 可以在一個濃度下測定相對粘度和增比 黏 度，直接求出特性 黏 數。 奧氏黏度計 烏氏黏度計 溶液的 黏 度測定用粘度計測出 和 后，由外推法或一點法求得 。 sp?? ??r?用“一點法”，只要測定一個濃度下的 黏 度，就可以求出 ，不需要稀釋溶液，故可以用奧氏 黏 度計。 ? ??試驗測定時，溶液濃度在， 值在。 r?試驗中使用烏氏 黏 度計的工作原理 (如何用實驗的