特性粘度和相對(duì)摩爾質(zhì)量的關(guān)系
高分子溶液理論表明,在溶液中的高分子線團(tuán)若卷曲緊密,流動(dòng)時(shí)線團(tuán)內(nèi)的溶劑分子隨高分子一起流動(dòng),[η]∝M1/2;若高分子線團(tuán)松懈,流動(dòng)時(shí)線團(tuán)內(nèi)的溶劑分子是*自由的,即高分子線團(tuán)可為溶劑分子自由穿透,那么[η]∝M,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明,當(dāng)聚合物、溶劑和溫度確定后,[η]的數(shù)值僅由試樣的相對(duì)摩爾質(zhì)量M決定,
[η]=KMηα Mark-Houwink方程
經(jīng)驗(yàn)公式,只要知道參數(shù)K和α,即可根據(jù)所測(cè)得的值[η]計(jì)算試樣的粘均相對(duì)摩爾質(zhì)量Mη。
K值:粘度常數(shù),與體系的性質(zhì)有關(guān),但關(guān)系不大,在一定的相對(duì)摩爾質(zhì)量范圍內(nèi)可視為常數(shù),隨溫度增加而略有下降;
α值:α值反映高分子在溶液中的形態(tài),它取決于溫度、高分子和溶劑的性質(zhì)。
(1)線型柔性鏈大分子在良溶劑中時(shí),線團(tuán)松懈,α接近于0.8~1.0,如溶劑溶解能力較弱,α值逐漸減小。在不良溶劑中,高分子線團(tuán)緊縮,α為0.5。α值一般為0.5~1.0。
(2)硬棒狀的剛性高分子鏈,1<α≤2,溫度的變化對(duì)α值也有影響,相對(duì)摩爾質(zhì)量范圍不同時(shí),α值不同。
對(duì)于一定的高分子-溶劑體系,在一定的溫度下,一定的相對(duì)摩爾質(zhì)量范圍內(nèi),K和α值為常數(shù)。
K值和α值的確定:
通常需要使用窄分布的聚合物試樣,測(cè)定一組具有不同相對(duì)摩爾質(zhì)量的窄分布試樣的特性粘度和相對(duì)摩爾質(zhì)量。以lg[η]對(duì)lgM作圖其斜率即為α,截距為lgK。