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1、3.4溶液一、溶液的組成及其作用成型應(yīng)用：流延法薄膜、膠片、澆鑄制品主要組分：溶質(zhì)＋溶劑溶質(zhì)：聚合物＋助劑溶劑：烴、芳烴、氯代烴類、脂類、醚類、 醇類溶劑要求：良好的溶解性能，無色、無臭、無毒、不燃．吸水量低，化學(xué)穩(wěn)定性高、沸點較低、成本低等．溶解性能：結(jié)構(gòu)相似可以互溶（經(jīng)驗法則），熱力學(xué)溶度參數(shù)δ相等或者相近溶度參數(shù)δ：混合溶劑的溶度參數(shù)δm聚合物溶液的助劑：增塑劑、穩(wěn)定劑、色料、稀釋劑等。前三種助劑與在3.2節(jié)中所討論的完全相同，稀釋劑：對聚合物來說，是一種有機性的非溶 劑，混合溶劑中的一個組分?？梢越怠〉驼扯取ⅰ?/p>
2、減少成本、提高揮發(fā)性。．二、聚合物的溶解１、溶解過程：無定形聚合物片狀、粉狀、粒狀＋溶劑，溶劑化：溶劑分子逐漸向空隙部分侵入，聚合物分子發(fā)生溶劑化。溶脹：聚合物的體積逐漸膨脹，即發(fā)生溶脹。自然溶解：片狀、粉狀或粒狀聚化物成為粘性小團，再彼此間粘結(jié)而成為較大的團塊。按比重的大小，團塊或沉或浮．如果對這種團塊不加任何攪動，則聚合物分子需要經(jīng)過幾天或更長時間的繼續(xù)溶脹，相互脫離和擴散的過程方能成為溶液。自然溶解過程，在工業(yè)上不能允許強化溶解過程：方法：加速溶脹、擴散作用①采用琉松或顆粒較小的聚合物作原料．②加熱溶解，③利用攪拌防止
3、團塊的發(fā)生或摧毀團塊。具有結(jié)晶的聚合物溶解＝溶脹＋擴散①由于它們的分子排列很規(guī)整，斂集比較緊密和分子間的作用力大，所以在溶解上比無定形聚合物更要因難和復(fù)雜些，即使是微具結(jié)晶傾向的聚合物也有顯著的影響。例如：許多晶形聚合物于室溫時在溶劑中只能作輕微的溶脹而不溶解如：聚乙烯＋甲苯②當溫度升高，甚至要升高到它們的熔點以上，待晶相消失后才能溶解。③溫度下降時，晶形聚合物則又會從溶液中析出。④溶解時的溫度對所成溶液粘度會發(fā)生一定影響。圖3—15是表示在不同的溫度下用甲乙酮—甲苯(3：1)混合溶劑配制氯乙烯—乙酸乙烯酯共聚物(濃度為37
4、．5％)冷至75℃時的粘度變化情況。影響原因：結(jié)晶，低溫溶解，仍保留晶體結(jié)構(gòu)，粘度高。高溫溶解，晶體結(jié)構(gòu)破壞，粘度低一些。溫度高至一定溫度，晶體結(jié)構(gòu)完全破壞，再升高粘度不再變化。放置一段時間，粘度增加，原因：結(jié)晶。分子在溶液中仍然可以活動，由于活動分子間距到達分子作用力的范圍以內(nèi)，晶形結(jié)構(gòu)有形成，隨著晶形結(jié)構(gòu)增加，粘度增加。粘度到達溶液的凝膠點，粘度增加的傾向會減弱。聚合物溶液的粘度聚合物溶液的粘度就決定于溶劑的粘度，溶液的濃度和聚合物的性質(zhì)與分子量。在不考慮其他因素的基礎(chǔ)上，其關(guān)系可表為：式中η為溶液的粘度，A、B、C均為
5、常數(shù)，決定于聚合物的性質(zhì)和分子量，η0為溶劑的粘度；為c溶液的濃度。溫度對溶液粘度的影響:除結(jié)晶作用外，須視溶劑的性質(zhì)而定。良性溶劑(如甲苯對聚苯乙烯)，溶液的粘度隨溫度的上升而下降。因為溶劑的粘度會隨溫度的上升而下降。良性溶劑中的聚合物分子大多是舒展的，所以在溫度升高時幾乎沒有向舒展發(fā)展的余地，甚至從實驗證明它們反會出現(xiàn)少許向始曲發(fā)展的傾向。非良性溶劑(如環(huán)已院對聚苯乙烯)，粘度則隨溫度的上升而上升。溶劑粘度雖也隨溫度上升而下降，但在不良溶劑中，當溫度由低變高時，聚合物分子鏈會從比較卷曲的狀態(tài)向比較舒展的狀態(tài)發(fā)展，從而使粘
6、度上升，工業(yè)配制聚合物溶液的溶劑絕大多數(shù)都是良性溶劑。而且一般仍是濃度較大的溶液，這種溶液粘度隨溫度變化的關(guān)系就是在溫度變化不超過50℃的范圍內(nèi)溶液粘度的對數(shù)(1ogη)與絕對溫度的倒數(shù)(1／T)呈直線性關(guān)系。剪切力的影響：假塑性液體，聚合物分子的鏈在溶液中都比較舒展，在受有應(yīng)力時既允許變形，又能很順利地定向，這樣，抵抗流動的阻力(即粘度)，就會因應(yīng)力的增加而減小。賓哈液體，如果溶液的濃度已高至聚合物分子間能形成疏松的膠凝結(jié)構(gòu)，則促使這種溶液流動時必須給予一定的應(yīng)力以摧毀這種膠凝結(jié)構(gòu)，因此，溶液又會出現(xiàn)賓哈液體的流動行為。有
7、些還表現(xiàn)出搖镕性液體的行為。3．4．3溶液的制備成型用聚合物溶液，合成聚合物時制成的，如酚醛樹脂和聚酯等的溶液。而另一些則需在用時配制，如乙酸纖維素和氯乙烯—乙酸乙烯酯共聚物的溶液等。配制溶液所用的設(shè)備，一般都用附有強力攪拌和加熱夾套的釜。為便于將聚合物結(jié)塊撕裂和加強攪拌作用，也有在釜內(nèi)加設(shè)各式擋板的。以下結(jié)合上面所述溶解過程原理，工業(yè)上常用的配制方法。1．慢加快攪法配制時，先將選定的溶劑在溶解釜內(nèi)加熱至一定溫度，然后在快速攪拌和定溫下，緩緩加入粉狀或片狀的聚合物．直至投完應(yīng)加的量為止。2．低溫分散法先特溶劑在溶解釜內(nèi)進行降
8、溫，直到它對聚合物失去活性的溫度為止，然后將應(yīng)加的聚合物粉狀物或片狀物一次投入釜中，并使它很好地分散在溶劑之中，最后再在不斷地攪拌下將混合物逐漸升溫。配制溶液時，對溶劑和溶液加熱的溫度，應(yīng)在可能范圍內(nèi)盡量降低，不然即使在溶解釜上設(shè)有回流冷凝裝置，也會引起溶劑的過多損失，甚至影響生產(chǎn)安全．另
