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剩一格新虫 (正式写手)
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聚合物溶胀与溶剂用量有关系吗？ 已有1人参与
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1.无限溶胀体系（以PS-苯为例） 将PS颗粒置于大量苯液中，PS颗粒将先经历溶胀，再经历溶解，形成单相溶液。 溶胀阶段体积膨胀的原因是什么？是不是因为分子链之间的自由体积不足以容纳大量的溶剂分子？ 那么，如果将少量苯液滴到大量PS颗粒或PS熔体中，是否只发生溶胀而无法溶解（因为没有足量的苯供PS分子链分散）？ 甚至，若苯的量足够少，PS分子链之间的自由体积足够容纳扩散进的苯分子，PS体积不会发生膨胀，有没有可能？ 2.有限溶胀体系 对于有限溶胀体系，将聚合物熔体加入不良溶剂只发生溶胀。溶胀体系是单相体系吗？ 溶胀平衡形成的原因是什么？是不是溶剂分子“不够用”了？ 若在达到溶胀度之后，继续向不良溶剂加入聚合物熔体，当熔体内自由体积足够容纳不良溶剂分子时，溶体体积也不会发生膨胀，有没有可能？ 反过来，将少量不良溶剂加入大量聚合物熔体中，当自由体积足够时，是否也不会导致熔体体积膨胀？ |
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【答案】应助回帖
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剩一格: 金币+10, ★★★很有帮助 2016-08-04 20:22:46
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1.无限溶胀体系（以PS-苯为例） 1－1 溶胀阶段体积膨胀的原因是聚合物分子链的溶剂化作用，使得原来分子链之间的自由体积被破坏，随着溶剂分子进入分子链间导致分子链间距增大； 1－2 如果将少量苯液滴到大量PS颗粒(熔体先不说)，只能发生小量溶胀，肯定无法溶解PS－溶剂不足； 1－3 PS分子链之间的自由体积是聚合物处于一定状态下的分子链间死体积，若该死体积下的分子链间距足以大的话(我没算过)，也就是说足够容纳扩散进入的苯分子(即苯体积比自由体积小)的话，从理论假设上来说，微量的苯对PS的溶剂化渗透作用，PS体积应该不会发生膨胀，这是有可能的。 2.有限溶胀体系 2－1 对于有限溶胀体系，将聚合物熔体加入不良溶剂只发生溶胀。溶胀体系是单相体系吗？－－不好说，红外状态下，可能感觉是单相体系(充分分离了液相溶剂)，而微观状态下是否呈均匀的均一相，我说不好。推测：有可能，也可能不是，需要在苛刻条件下观测验证－－貌似很难...可以再做假设：溶剂量足以大形成液相微区，则分相；否则则可能是均一相； 2－2 溶胀平衡－－是一种“平衡”，即在充分量的溶剂作用下，聚合物/溶剂间达到了最大溶胀度，此时进出聚合物链间的溶剂量相等，而不是溶剂分子“不够用”了； 2－3 若在达到溶胀度之后，继续向不良溶剂加入聚合物熔体，当熔体内自由体积足够容纳不良溶剂分子时，溶体体积也不会发生膨胀，有没有可能？－－这个问题中，“当熔体内自由体积足够容纳不良溶剂分子时”你理解的有问题，应当是当熔体与不良溶剂分子达到溶胀平衡时，溶体体积也再发生膨胀； 2－4 同上去理解，注意：上述关于聚合物的自由体积与溶剂分子大小的推测。 供参考。 |
2楼2016-08-03 10:09:42
剩一格
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3楼2016-08-11 20:33:08
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【答案】应助回帖
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高分子溶液，按照聚合物在溶剂中的浓度以及分子链间的相互作用状况，又细分为：极稀溶液、稀溶液、亚浓溶液、浓溶液以及聚合物本体。 一般来说： 极稀溶液以及稀溶液：分子间有较大的距离，分子链间彼此不发生相互作用； 亚浓溶液：高分子间彼此接触贯穿，但是溶质体积分数远小于1时； 浓溶液：高分子不但彼此贯穿，且所占体积分数较大时； 聚合物本体：聚合物分子链间接触紧密，仅存在自由体积。 根据聚合物的性质，一般来说聚合物溶液具有以下行为表现： 稀溶液：通常含量在1%以下，高分子以分子水平分散在溶剂中，溶液的黏度很小而且很稳定，在没有化学变化的条件下其性质不随时间而改变，是一个热力学稳定体系；高分子线团之间是互相分离的，溶液中的链段分布不均一。 亚浓溶液：在某一浓度时，高分子线团之间互相穿插交叠，整个溶液中的链段分布趋于均一； 浓溶液：浓度很大，溶液黏度较大，稳定性较差。 处于临界浓度的聚合物溶液，则呈凝胶、冻胶和增塑高聚物，属更高浓度的浓溶液。高分子溶液根据浓度分为： C<<1%-----极稀溶液； ~1%－－－稀溶液； 1%-5%－－亚浓溶液； >5%－－－浓溶液； 100%－－－聚合物本体。 溶胀体系当然不能称为高分子溶液。 |
4楼2016-08-11 21:06:11