实验二 乌氏粘度计测定聚合物的特性粘度

1、实验二 乌氏粘度计测定聚合物的特性粘度一、实验目的粘度法是测定聚合物分子量的相对方法，此法设备简单，操作方便，且具有较好的精确度，因而在聚合物的生产和研究中得到十分广泛的应用。通过本实验要求掌握粘度法测定高聚物分子量的基本原理、操作技术和数据处理方法。二、实验原理分子量是表征化合物特征的基本参数之一。但高聚物分子量大小不一，参差不齐，一般在103107 之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。测定高聚分子量的方法很多，本实验采用粘度法测定高聚物分子量。高聚物在稀溶液中的粘度，主要反映了液体在流动时存在着内摩擦。在测高聚物溶液粘度求分子量时，常用到下面一些名词。如果高聚物分子的分子量愈大，

2、则它与溶剂间的接触表面也愈大，摩擦就大，表现出的特性粘度也大。特性粘度和分子量之间的经验关系式为：式中，M 为粘均分子量；K为比例常数；alpha是与分子形状有关的经验参数。K和alpha值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。K 值受温度的影响较明显，而alpha值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值解与0.51 之间。K 与alpha 的数值可通过其他绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定。在无限稀释条件下因此我们获得的方法有二种；一种是以sp/C对C 作图，外推到C0 的截距值；另一种是以lnr/C对C作图，也外推到C0 的截距，两根线

3、会合于一点。方程为：测定粘度的方法主要有毛细管法、转筒法和落球法。在测定高聚物分子的特性粘度时，以毛细管流出发的粘度计最为方便若液体在毛细管粘度计中，因重力作用流出时，可通过泊肃叶公式计算粘度。(m=1)。对于某一只指定的粘度计而言，（4）可以写成下式省略忽略相关值，可写成：式中，t 为溶液的流出时间；t0为纯溶剂的流出时间。可以通过溶剂和溶液在毛细管中的流出时间，从(6)式求得r，再由图求得。三、实验主要仪器设备和材料主要仪器：恒温玻璃水浴（包括电加热器、电动搅拌器、温度计、感温元件250ml 三角烧瓶、 20ml移液管、40 ml砂芯漏斗主要原料：溶剂（分析纯）和 聚合物自选 和温度控制仪

4、）、 三管乌式粘度计 、 秒 表 、洗 耳 球、四、实验方法、步骤及结果测试1. 试样准备：按溶剂选择原则选择待测高聚物的溶剂。从手册查所选高聚物/溶剂对在特定温度下Mark-Houwink方程中的K和值。预先在容量瓶内配制精确体积的溶液。浓度选择要使溶液和纯溶剂流经乌氏粘度计上两刻度线之间C球的时间比约为1.22.0。2. 温度调节：恒温水浴温度控制 在25±0.1，注意粘度计要放在离搅拌器较远的地方，这样温度波动对粘度计的影响较小。3. 测定流出时间：将洗净烘干的乌氏粘度计（图1）垂直放在恒温水浴中，使G球完全浸没在水面下，由A管用G2耐酸度漏斗过滤1015毫升苯溶剂于粘度计中，

5、恒温10分钟左右，B、C两管各套一胶管，用吸球从B管的胶管将溶剂吸至G球一半，取下吸液球，开启C管，使空气进入D球，以秒表记录溶剂流经a、b刻线间的时间，重复三次，其误差不得超过0.2秒，取平均值为溶剂的流出时间t0，倒去溶剂。用漏斗将已配好的试液过滤一半于粘度计内，用吸液球抽吸到G球23次后将溶液倒掉，剩下一半于粘度计中，测定其流出时间，重复三次取平均时间t4 计算 ：1）sp的计算：根据所测的t和t0数据由公式r=t/t0计算r，再由公式sp=r1计算出sp。2）粘均分子量计算：sp/C及lnr/C作图外推得到值，由将聚合物溶液在25时的，K之值代入经验公式：=K M即可求得试样的粘均分子量图1 乌式粘度计五、实验数据记录1数据记录2 作图由回归直线截矩得 3 由公式代入数据得六、 思考题1.乌式粘度计测量聚合物分子量有何优点?2.为什么在配制试样溶液时需用移液管正确量取混合溶剂于锥形瓶中，而将溶剂或溶