特性粘度和相对摩尔质量的关系
高分子溶液理论表明,在溶液中的高分子线团若卷曲紧密,流动时线团内的溶剂分子随高分子一起流动,[η]∝M1/2;若高分子线团松懈,流动时线团内的溶剂分子是*自由的,即高分子线团可为溶剂分子自由穿透,那么[η]∝M,实验结果也表明,当聚合物、溶剂和温度确定后,[η]的数值仅由试样的相对摩尔质量M决定,
[η]=KMηα Mark-Houwink方程
经验公式,只要知道参数K和α,即可根据所测得的值[η]计算试样的粘均相对摩尔质量Mη。
K值:粘度常数,与体系的性质有关,但关系不大,在一定的相对摩尔质量范围内可视为常数,随温度增加而略有下降;
α值:α值反映高分子在溶液中的形态,它取决于温度、高分子和溶剂的性质。
(1)线型柔性链大分子在良溶剂中时,线团松懈,α接近于0.8~1.0,如溶剂溶解能力较弱,α值逐渐减小。在不良溶剂中,高分子线团紧缩,α为0.5。α值一般为0.5~1.0。
(2)硬棒状的刚性高分子链,1<α≤2,温度的变化对α值也有影响,相对摩尔质量范围不同时,α值不同。
对于一定的高分子-溶剂体系,在一定的温度下,一定的相对摩尔质量范围内,K和α值为常数。
K值和α值的确定:
通常需要使用窄分布的聚合物试样,测定一组具有不同相对摩尔质量的窄分布试样的特性粘度和相对摩尔质量。以lg[η]对lgM作图其斜率即为α,截距为lgK。