1、實驗1平衡溶脹法測定交聯聚合物的溶度參數與交聯度溶度參數是與物質的內聚能密度有關的熱力學參數，實際上也是表征分子 間作用力的物理量。在高分子溶液性質的研究中以及生產實際中，常常憑借溶度參數來判斷非極性體系的互溶性。例如，溶度參數對聚合物的溶解、油漆和涂料 的稀釋、膠黏劑的配制、塑料的增塑、聚合物的相容性、纖維的溶液紡絲等等， 都有一定的參考價值。對于交聯聚合物，與交聯度直接相關的有效鏈平均分子量m；是一個重要的結構參數，m；的大小對交聯聚合物的物理機械性能具有很大的影響。因此，測定和研究聚合物的溶度參數與交聯度十分重要， 平衡溶脹法是間接 測定交聯聚合物的溶度參數與有效鏈平均分子量m； 的一種

2、簡單易行的方法。另外還可間接測得高分子-溶劑的相互作用參數xi。一、實驗目的：(d 了解溶脹法測聚合物溶度參數及 mt的基本原理。(2)掌握重量法測交聯聚合物溶脹度的實驗技術。(3)粗略地測出交聯聚合物的溶度參數、mz及xi。二、實驗原理：聚合物的溶度參數不像低分子化合物可直接從汽化熱測出，因為聚合物分 子間的相互作用能很大，欲使其汽化，勢必裂解為小分子，所以只能用間接的方 法測定，平衡溶脹法是其中的一種方法。交聯結構的聚合物不能為溶劑所溶解， 但能吸收大量的溶劑而溶脹。溶脹過程中，溶劑分子滲入聚合物內使體積膨脹， 以致引起三維分子網的伸展，而分子網受到應力產生了彈性收縮力， 阻止溶劑進 入網

3、狀鏈。當這兩種相反的傾向相互抵消時，即溶劑分子進入交聯網的速度與被 排出的速度相等，就達到了溶脹平衡態。溶脹的凝膠實際上是聚合物的溶解液，能溶脹的條件與線性聚合物形成溶液 相同。根據熱力學原理，聚合物能夠在液體中溶脹的必要調節是混合自由能 fm0 ，而 fm = .：hm-t.：sm式中ahm和asm分別為混合過程中始和嫡的變化，t為體系的溫度。因混合過程的asm為正值，故tasm必為正值。顯然，要滿足afm,必須使ah tasm 。對于非極性聚合物與非極性溶劑的混合，若不存在氫鍵，則ihm總是正值。假定在混合過程中沒有體積變化，ahm服從以下關系hm = 12、-2 2v(2)式中a和燈分別

4、為溶脹體中溶劑和聚合物的體積分數；6i和基 分別為 溶劑和聚合物的溶脹參數；v是溶脹體積的總體積。由式(2)可見，di與 配愈接近，ahm值愈小，愈能?f足m4d 亍電曲j 廠 turn off crefi 11hold廠 turn off cover hn用戶可以選擇實驗結束后回到加樣溫度(go to load temp.),可以選擇在 實驗結束處等溫(hold),回到指定溫度(go to)。同時，如果在低溫模式下操 作，用戶還可以選擇是否關閉液氮(cryofill )和爐蓋加熱器(cover heater) 點擊“done后則用戶關于結束條件的修改生效。d瀏覽程序頁面用戶可以在此頁面中對所

5、有的溫度程序、 步驟、動作等進行瀏覽和檢查,一旦有不合理之處，立即返回修改點擊開始/結束按鈕（start/stop 當所有的準備工作準備就緒后（比如加樣、溫度程序、熱流穩定等），就可以點擊該按鈕啟動數據采集過程。再次點擊則數據采集過程結束，實驗數據被自動保存，程序溫度以用戶定義的“ go to temperature rates速率自動回到加樣溫度五、數據處理：在通常測試中，我們需要計算的一般只有峰面積（peak area）和玻璃化轉 變溫度（tg）。峰面積（peak area ：點擊calc菜單下的peak area峰面積），該命令是進 行活動曲線的峰面積以及相關計算，是不同類型的用戶使用的

6、最多的命令之一。選擇該命令后，會彈出以下菜單：我們一般選擇“ onset、“end”、“peak height”，同時，會在活動曲線的兩端上 出現“x”，通過拖動兩個“ x”號來選擇合適的端點，一般只要將整個峰包括在 兩個端點內即可，不要選得太大和太小。玻璃化轉變溫度（tg）:當物質發生玻璃化轉變時，在轉變前后會有比熱的 變化，而dsc對玻璃化轉變的表征是通過跟蹤轉變過程中的比熱變化實現的， 因此，如果規定吸熱向上，則在升溫或降溫掃描中出現在dsc熱流曲線或比熱曲線上向上的臺階狀變化可能就是玻璃化轉變過程。點擊calc菜單下的玻璃化轉變溫度（tg）,會彈出“ glass transition對話 框，用戶可以選擇讀取的左右端點、結果中包含的內容以及讀取哪一點為玻璃化 轉變溫度等。端點可以用鼠標直接拖動選取。選取的原則是要包括整個臺階，且 端點應位于轉變前后的平直的線上當數據分析完畢后，在當前頁面的右下角點擊右鍵，選擇 copy命令，該命 令將活動曲線的橫坐標和縱坐標的所有值復制到 windows剪貼板上。如果該曲線 上還有結果標注，則一起拷貝。然后點擊tools菜單下的tables,該命令可以產 生當前活動曲線(該曲線根據curves菜單下的heat flow (熱流)命令來顯示，實 現分階段獲得分析數據，即數據量(數據間隔)可由用戶自己定義)的數據列表。 選擇后彈出如下對