目录 1
第一章 高聚物的多分散性与平均分子量 1
1-1 引言 1
1-2 高聚物的分子量与多分散性 1
1-2.1 高聚物的分子量 1
1-2.2 高聚物的多分散性 4
1-3 高聚物的统计平均分子量 5
1-3.1 概述 5
1-3.2 数均分子量?n 5
1-3.3 重均分子量?w 7
1-3.4 Z均分子量?z 9
1-3.5 粘均分子量?n 10
1-3.6 G.Meyerhoff公式 11
1-3.7 各种平均分子量大小的比较 12
1-4 分子量分布宽度指数 15
1-5 高聚物分子量与高聚物性能间的关系 17
1-5.1 分子量对强度的影响 17
1-5.2 分子量对玻璃化温度的影响 19
1-5.3 分子量对Tb的影响 20
1-5.4 分子量对耐应力开裂的影响 21
1-5.5 分子量对粘流温度Tf的影响 22
1-5.6 分子量对熔体粘度的影响 23
1-5.7 分子量对弹性的影响 24
1-5.8 分子量对静态粘弹性的影响 25
1-5.9 分子量对结晶能力的影响 26
1-5.1 0分子量对熔点的影响 27
1-5.1 1分子量对粘合力的影响 27
1-5.1 2分子量对溶解度的影响 27
1-5.1 4分子量对老化性能的影响 29
1-5.1 5分子量对加工成型性能的影响 29
1-5.1 3分子量对链结构的影响 29
1-6 高聚物分子量测定的一般原理 30
1-6.1 概述 30
1-6.2 一般原理 31
参考文献 33
第二章 高聚物的分子量分布 35
2-1 引言 35
2-2 研究分子量分布的实际意义与理论价值 36
2-2.1 分子量分布与高聚物机械强度的关系 36
2-2.2 分子量分布与合成纤维可纺性的关系 36
2-2.3 分子量分布对高聚物熔体粘度随剪切速度变化的关系 37
2-2.4 分子量分布对高聚物加工成型性能的影响 38
2-2.5 分子量分布在高聚物加工过程中的变化 39
2-2.6 分子量分布在高聚物使用过程中的变化 40
2-2.7 分子量分布对溶液性质的影响 41
2-2.8 分子量分布与聚合反应机理的关系 41
2-3 分子量分布的数据列表法 42
2-4 分子量分布曲线与分布函数 43
2-4.1 积分分布 44
2-4.2.1微分累积分子数分数分子量分布 45
2-4.2 微分分布 45
2-4.2.2微分累积重量分数分子量分布 47
2-5 模型分布函数 51
2-5.1 概述 51
2-5.2 指数分布函数 51
2-5.3 Schulz-Zimm函数分布 55
2-5.4 正态分布与对数正态分布函数 60
2-5.5 Lansing-Kraemer分布函数 68
2-5.6 董履和分布函数(Tung或Weibull-Tung分布) 74
2-6.2 Schulz-Flory分布函数 82
2-6.2.1 Flory分布函数 82
2-6.1 概述 82
2-6 理论分布函数 82
2-6.2.2 Schulz分布函数 93
2-6.3 Poisson分布函数 103
参考文献 111
第三章 高分子溶液理论基础 113
3-1 引言 113
3-2 高分子溶液的特点 115
3-2.1 高分子溶液与胶体溶液的区别 115
3-2.2 高分子溶液与小分子溶液的异同 118
3-3.1 非晶态高聚物的溶解 121
3-3 高聚物的溶解和溶胀 121
3-3.2 交联高聚物的溶胀 123
3-3.3 结晶高聚物的溶解 125
3-4 溶剂的选择 127
3-4.1 极性相近原则 127
3-4.2 溶剂化原则 128
3-4.3 内聚能密度相近原则 131
3-4.4 内聚能密度的实际应用 137
3-4.5 混合溶剂法 138
3-4.6 改变高聚物的分子结构 140
3-5 高分子溶液热力学 141
3-5.1 概述 141
3-5.2 理想溶液 142
3-5.3 热力学几率及高分子的构象熵 144
3-5.3.1 高分子的构象熵 145
3-5.3.2 理想溶液的混合熵 145
3-5.3.3 高分子溶液的混合熵 149
3-5.4 高分子溶液的混合热 157
3-5.5 高分子溶液的混合自由能 161
3-5.6 高分子溶液的偏克分子量 164
3-6 高分子溶液的蒸气压 170
3-7.1 渗透压的概念 173
3-7 渗透压 173
3-7.2 产生渗透压的原因 174
3-7.3 渗透压的几个主要应用 178
3-7.3.1 应用于测定高分子物的分子量 178
3-7.3.2 研究高分子和溶剂分子之间的相互作用力 178
3-7.3.3 验证高分子溶液理论 181
3-8 高分子溶液的相平衡 185
3-9 高分子浓溶液的性质 189
3-9.1 概述 189
3-9.2 高分子浓溶液的流变性 190
3-9.3 温度和浓度对粘度的影响 193
3-9.4 凝胶和胶冻 194
参考文献 195
第四章 数均分子量的测定 197
4-1 端基分析法 197
4-1.1 端基的化学分析基本原理 197
4-1.2 聚酰胺的端基分析 200
4-1.3 聚酯的端基滴定分析 204
4-1.4 纤维素的端基滴定分析 206
4-1.5 端基分析法对加聚物的应用 207
4-1.6 端基分析法在其它方面的应用 209
4-2.1 方法原理 211
4-2 等温等压蒸馏法 211
4-2.2 仪器装置与实验技术 212
4-2.3 实验步骤 213
4-2.4 数据处理 213
4-3 冰点降低法 214
4-3.1 方法原理 214
4-3.2 仪器与实验 220
4-3.3 溶剂的近似冰点和冰点的测定 221
4-3.4 溶液冰点的测定与数据处理 222
4-3.5 影响因素与讨论 223
4-4.1 概述 224
4-4 沸点升高法 224
4-4.2 沸点升高法的基本原理 225
4-4.3 仪器设备 227
4-4.3.1 Ray型差示沸点仪 227
4-4.3.2 F-1 双室型沸点升高仪 237
4-5 蒸气压渗透(VPO)法 247
4-5.1 概述 247
4-5.2 VPO的基本原理 248
4-5.3 仪器装置简介 252
4-5.4 实验步骤 256
4-5.5 数据处理 258
4-5.6 影响因素与讨论 260
4-6 渗透压法 261
4-6.1 概述 261
4-6.2 渗透压法测高聚物分子量的原理 262
4-6.3 仪器装置 264
4-6.3.1 渗透计的选择 264
4-6.3.2 改良式Zimm-Meyerson型渗透计 265
4-6.3.3 稍加改良的D.B.Bruss型渗透计 266
4-6.3.4 管形玻璃渗透计 268
4-6.3.5 快速自动平衡渗透计 270
4-6.4.1 半透膜的选择 274
4-6.4 半透膜 274
4-6.4.2 半透膜的制备 277
4-6.5 渗透压测量前的准备工作 282
4-6.6 渗透压的测量方法 283
4-6.6.1 静态渗透压法 283
4-6.6.2 快速动态渗透压法 284
4-6.6.3 升降中点法 285
4-6.6.4 快速自动平衡渗透压法 285
4-6.7 渗透压法的实验数据处理 289
4-6.7.1 数据的改正 289
4-6.7.2 渗透压单位的换算 290
4-6.7.3 平衡法数据处理举例 292
4-6.7.4 快速动态渗透压法的数据处理 295
4-6.7.5 动态法与静态法及沸点升高法所得结果的比较 297
4-6.8 渗透压法的适用范围 298
参考文献 298
第五章 重均分子量与Z均分子量的测定 300
5-1 光散射法的发展概况 300
5-2 光散射的基本原理 301
5-2.1 什么是光散射? 301
5-2.2 散射光的干涉现象 302
5-2.3 小粒子的光散射理论 303
5-2.4 大粒子溶液中的光散射 309
5-3 光散射技术测高聚物分子量的实验方法 315
5-3.1 测定散射光强的角分布法 316
5-3.2 双重外推法(即Zimm外推法) 318
5-3.3 不对称系数法(德拜法) 320
5-3.4 测定90°散射的波长依赖性方法(两个波长法) 322
5-4 实验仪器 324
5-4.1 光散射仪(或称散射光度计) 324
5-4.2 示差折光仪 328
5-5.1 高聚物溶液及溶剂的除尘问题 331
5-5 光散射法测定高聚物分子量的实验步骤 331
5-5.2 参比标准 332
5-5.3 光散射的实验过程 333
5-6 光散射实验数据的处理 334
5-6.1 重要实验数据的改正 334
5-6.2 实验数据处理举例 337
5-7 激光光散射测定高聚物的分子量 340
5-7.1 概述 340
5-7.2 仪器常数的测定 342
5-7.3 重均分子量的测定 344
5-8 实验结果及应用范围 345
5-9 超速离心法 346
5-9.1 概述 346
5-9.2 超速离心沉降平衡法基本原理 347
5-9.3 超速离心沉降速度法基本原理 353
5-9.4 超速离心实验技术简介 355
参考文献 356
第六章 粘均分子量的测定 358
6-1 粘度的定义 358
6-2 几种粘度的表示形式 360
6-3 特性粘数与分子量的关系 362
6-4 〔η〕~M方程中参数K和α的订定 366
6-5 特性粘数与浓度的关系 368
6-6 液体相对粘度的测定 371
6-7 粘性液体的流动和Poiseuille定律 372
6-8 粘性液体在毛细管中流动的动能改正 373
6-9 粘度法测分子量的仪器装置和实验技术 377
6-9.1 粘度计简介 377
6-9.2 装配恒温水槽及调节温度 380
6-9.3 高聚物溶液的配制 386
6-9.4 测定溶液和溶剂的流出时间 386
6-10 数据处理 387
6-11 “一点法”测定高聚物的分子量 394
6-12 光电自动计时毛细管粘度计 395
6-13 粘度法测分子量的影响因素 397
6-14 高分子浓溶液粘度的测定 399
6-14.1 落球法 399
6-14.2 旋转法 401
参考文献 403
第七章 高聚物的分级 405
7-1 引言 405
7-2.1 相分离 406
7-2 高聚物的分级理论 406
7-2.2 分级效率 409
7-3 高聚物分级的实验方法 411
7-3.1 试样的处理 411
7-3.2 逐步沉淀分级法 411
7-3.2.1 加入沉淀剂的沉淀分级法 411
7-3.2.2 降温分级沉淀法 415
7-3.2.3 溶剂挥发分级法 416
7-3.2.4 重沉淀分级法和三角形分级法 416
7-3.3 溶解分级法 419
7-3.3.1 柱上溶解分级法 420
7-3.3.2 陡度淋洗分级法 421
7-4 影响分级效率的因素 423
7-5 分级数据的处理与分级曲线 424
7-5.1 分级曲线 424
7-5.2 Schulz-Dinlinger习惯法 425
7-5.3 董履和函数适应法 430
7-5.4 董履和函数近似法(中点连线近似法) 433
7-5.5 十点法求数均和重均分子量 436
7-6 分子量分布曲线的评价 437
参考文献 438
第八章 凝胶色谱 439
8-1 前言 439
8-2 凝胶色谱的分离机理 441
8-2.1 空间体积排斥理论 442
8-2.2 限制扩散理论 446
8-2.3 流动分离理论 448
8-3 谱峰加宽效应 450
8-3.1 溶液流经填充柱所产生的峰加宽效应 451
8-3.2 溶液在柱外产生的峰加宽 453
8-4.1 概述 456
8-4.2 凝胶的分类 456
8-4 凝胶 456
8-4.3 凝胶的制备 457
8-5 色谱过程的一般概念 466
8-5.1 保留体积 466
8-5.2 柱效率 466
8-5.3 分离度 468
8-5.4 渗透极限 471
8-5.5 分离范围 471
8-6.1 凝胶色谱图和校准曲线 472
8-6 校准曲线 472
8-5.6 固流相比V/Vo 472
8-6.2 线性柱的组合方法 474
8-6.3 普适校准曲线 479
8-7 仪器的构造与操作 483
8-7.1 GPC仪的构造及操纵GPC装置的流程 483
8-7.2 溶剂贮器和脱气器 485
8-7.3 高压输液泵 486
8-7.3.1 往复式柱塞泵 486
8-7.3.2 螺旋传动的注射式泵 487
8-7.3.4 气动泵 488
8-7.3.3 活塞隔膜泵 488
8-7.3.5 气动放大泵 489
8-7.4 进样装置 490
8-7.5 色谱柱 491
8-7.6 检测器 492
8-7.6.1 折射式示差折光仪 492
8-7.6.2 反射式示差折光计 504
8-7.7 体积标记器 505
8-7.8 级分收集器和放大记录系统 507
8-7.9 仪器的几项主要技术指标 507
8-8 简易GPC仪 509
8-9 GPC的实验技术 510
8-9.1 实验仪器的选择 510
8-9.2 凝胶的选择和匹配 510
8-9.3 色谱柱的装填 514
8-9.4 色谱柱的维护 517
8-9.5 溶剂的选择 517
8-9.6 温度的选择 520
8-9.7 试样用量与试样浓度 522
8-9.8 流速的影响 522
8-9.9 进样 523
8-9.10 简易GPC的进样操作 524
8-10 校准曲线与普适标准曲线的建立 525
8-11.1 由GPC谱图计算试样的平均分子量和多分散性 529
8-11.1.1 定义法 529
8-11数据处理 529
8-11.1.2 十点法 541
8-11.1.3 函数适应法 542
8-11.2 GPC加宽效应的修正 546
8-11.3 谱峰加宽修正方程式 547
8-11.4 分子量计算值的加宽修正 551
参考文献 555
9-1.1 引言 558
9-1.2 制备型GPC仪 558
9-1 凝胶色谱技术的新进展 558
第九章 凝胶色谱技术的新进展及在其它方面的应用 558
9-1.3 高温型GPC仪 559
9-1.4 再循环型GPC仪 559
9-1.5 高效GPC仪 562
9-1.6 示差—自动粘度计双检测器联用GPC 563
9-1.7 示差—紫外双检测器联用GPC 571
9-1.8 示差—激光小角光散射双检测器联用GPC 582
9-1.9 示差—红外双检测器联用GPC 592
9-1.1 0微处理机在凝胶色谱中的应用简介 602
9-2.1 高分子材料中助剂的测定 606
9-2 凝胶色谱在其它方面的应用 606
9-2.2 弹性体双键分布的测定 607
9-2.3 共聚物组成分布的测定 608
9-2.4 共聚物分子量分布的测定 609
9-2.5 研究聚合反应的机理 610
9-2.6 制备分子量为窄分布的聚合物 612
参考文献 613
附录 615
附录1 常用溶剂的物理常数 615
附录2 常用溶剂的溶度参数 616
附录3 一般聚合物的溶度参数 618
附录4 某些类型的膜对高分子物质中低分子部分的透过性 622
附录5 光散射实验中散射角的常用三角函数表 624
附录6 光散射实验中的散射函数表 625
附录7 两个波长法光散射测定所用数值表 626
附录8 前后向(45°、135°)散射不对称法光散射测定用数值表 627
附录9 高聚物的特性粘数—分子量关系式〔η〕=KMa参数表 627
附录10 粘度计(稀释型和非稀释型)加工参考表 649
附录11 高聚物分级用的溶剂和沉淀剂 650
附录12 美国ASTM标准筛目与网孔直径对照 653
附录13 涤纶树脂分子量换算表 653