粘度法测定聚合物的分子量实验报告.doc

【粘度法测定聚合物分子量】是一种常用的分析技术，主要应用于高分子科学领域。聚合物的分子量对其力学性能、溶解性和流动性等性质有着显著影响。本实验以乌氏粘度计为工具，通过测量聚苯乙烯在甲苯溶液中的粘度来估算PS试样的分子量。 实验的核心原理基于牛顿粘性流动定律，它描述了粘性液体在剪切应力作用下的流动行为。当两层流体以速度梯度流动时，粘度η表征了因分子间摩擦力产生的阻力。粘度法利用这一原理，通过测量聚合物溶液在毛细管中的流动时间，来计算聚合物的特性粘度[η]。泊肃叶定律进一步解释了流体在恒定压力下通过毛细管时，流动时间和流量的关系，从而校正了由于位能和动能变化带来的误差。 在实验中，相对粘度(r)和增比粘度(ηsp)是两个关键参数，它们分别表示聚合物溶液相对于纯溶剂的粘度比和浓度的增加比例。通过比较聚合物溶液和纯溶剂的流出时间(t和t0)，可以计算这两个参数。特性粘度[η]则反映了聚合物浓度与其粘度的关系，通常通过经验公式如Huggins或Power Law模型来描述。在一定温度和溶液体系下，特性粘度与分子量之间的关系遵循Mar-Houwink方程，这是一个经验关联式，可以用来估算聚合物的平均分子量。 本实验的目的在于让实验者掌握粘度法的实验技巧，理解其基本原理，并能通过特性粘度计算聚合物的分子量。实验过程包括精确测量纯溶剂和不同浓度聚合物溶液的流出时间，然后根据公式计算相对粘度和增比粘度，进而求得特性粘度。利用Mar-Houwink方程和已知的常数K和α，可以估算出聚苯乙烯的平均分子量。 粘度法测定聚合物分子量是一种实用且准确的方法，尤其适用于高分子科学的研究和生产过程中，对于理解和控制聚合物的性质至关重要。通过此类实验，学生不仅能深化对高分子溶液特性的理解，还能提升实验操作技能，为后续的科研工作打下坚实基础。