极性 结晶聚合物 非极性 极性 有时室温下可溶于强极性溶剂,例如聚酰胺室温下 可溶于苯酚冰醋酸混合液。这是由于溶剂先与材料中的非 晶区域发生溶剂化作用,放出热量使晶区部分熔融,然后 溶解。 非极性 室温时几乎不溶解,需要升高温度甚至升高到T 附近,使晶态转变成非晶态,进而溶胀溶解
极性 有时室温下可溶于强极性溶剂,例如聚酰胺室温下 可溶于苯酚-冰醋酸混合液。这是由于溶剂先与材料中的非 晶区域发生溶剂化作用,放出热量使晶区部分熔融,然后 溶解。 结晶聚合物 极性 非极性 非极性 室温时几乎不溶解,需要升高温度甚至升高到Tm 附近,使晶态转变成非晶态,进而溶胀溶解
3、交联聚合物只溶胀,不溶解 交联聚合物分子链之间有化学键联结,形成三维网状结 构,整个材料就是一个大分子,因此不能溶解。 但是由于网链尺寸大,溶剂分子小,溶剂分子也能钻入 其中,使网链间距增大,体积膨胀材料(有限溶胀)。 根据最大平衡溶胀度,可以求出交联高聚物的交联密度 和网链平均分子量
3、交联聚合物只溶胀,不溶解 交联聚合物分子链之间有化学键联结,形成三维网状结 构,整个材料就是一个大分子,因此不能溶解。 但是由于网链尺寸大,溶剂分子小,溶剂分子也能钻入 其中,使网链间距增大,体积膨胀材料(有限溶胀)。 根据最大平衡溶胀度,可以求出交联高聚物的交联密度 和网链平均分子量。 11
。溶解实质: >大分子之间以及溶剂之间的作用力↓ 热焓△H变化 >大分子与溶剂之间的作用力个 大分子及溶剂分子均发生空间排列状 △S熵变 态和运动自由程度的变化。 0 △G变化 判据:△G<0,溶解可以自发地进行
• 溶解实质: 热焓ΔH变化 ❖判据:ΔG <0,溶解可以自发地进行。 ➢大分子及溶剂分子均发生空间排列状 ΔS熵变 态和运动自由程度的变化。 ΔG变化 ➢大分子之间以及溶剂之间的作用力↓ ➢大分子与溶剂之间的作用力↑
热力学分析 恒温恒压条件下,溶解过程的混合自由能变化为: Gy=4Hy-T△ △GM>0 不溶解,相分离 Gy=0 0状态 △Gy<0 自发进行 J.W.Gibbs (1839-1903) :△Sy>0,:我们只需要考虑△Hy
热力学分析 ➢ 恒温恒压条件下,溶解过程的混合自由能变化为: M M M G = H − T S J. W. Gibbs (1839-1903) 0 G M = 0 G M 0 G M 自发进行 不溶解,相分离 状态 M H M S 0 , 我 们 只 需 要 考 虑
热力学分析 (I)若溶解时△Hm<O,即溶解时系统放热,必有 △Gm<O,说明溶解能自动进行。通常是极性高分子溶解 在极性溶剂中。 (2)若溶解时△Hm=0,即溶解时系统无热交换,必有 △Gm<0,说明溶解能自动进行。通常是非极性高分子溶 解在与其结构相似的溶剂中。 (3)若△Hm>0,即溶解时系统吸热,此时只有当升 高温度溶解才能自动进行。显然△Hm→O和升高温度对溶 解有利。 非极性高聚物与溶剂互相混合时的混合热△H,可以 借用小分子的溶度公式来计算
(1) 若溶解时ΔHm<0,即溶解时系统放热,必有 ΔGm<0,说明溶解能自动进行。通常是极性高分子溶解 在极性溶剂中。 (3) 若ΔHm>0,即溶解时系统吸热,此时只有当升 高温度溶解才能自动进行。显然ΔHm→0和升高温度对溶 解有利。 (2)若溶解时ΔHm=0,即溶解时系统无热交换,必有 ΔGm<0,说明溶解能自动进行。通常是非极性高分子溶 解在与其结构相似的溶剂中。 非极性高聚物与溶剂互相混合时的混合热ΔHm,可以 借用小分子的溶度公式来计算。 热力学分析