发布时间 : 星期一 文章高分子物理实验指导书-新 - 图文更新完毕开始阅读
?sp/C? = A+D C? (7) Ln?r/C? = A-BC?
(8)
因而，在坐标纸上分别?sp/C? 和Ln?r/C?对C?作图外推，作图可取12小格为起始浓度，那么稀释后的浓度为8，6，4和3小格，从图中可得A,B,D值（如图3-2）。
图3-2 [?]，K，?值的图解
从式(7)、(8)，因为C? = C/Cl，故：
?AD sp （9）
??C2 CC1C1
Ln ? A B
r??2C（10） CC1C1
与式(2)、(3)对比，即得：
????AC1，K?DB ， ??A12A12
3．计算分子量
由式(4)计算所测样品的分子量。
11
六、思考题
1．式(1)中K, ?在何种条件下是常数？如何求得K, ?值？
2.测定某一聚合物粘度时，一般挑选粘度计以溶剂流出时间在100s左右为宜，为什么？
3．外推[?]时两条直线的张角与什么有关？
七．参考文献
1.钱人元：高聚物的分子量测定（1958）
2.北京大学化学系编，高分子物理实验，P178-289
12
实验四 聚合物熔融指数的测定
一、实验目的
1.学习掌握WH-400型熔融指数仪的使用方法；
2.了解聚合物熔体指数的定义及其在高聚物成型加工中的意义。
二、实验原理
聚合物的剪切粘度(以下简称聚合物的粘度)是它的重要物性指标，与聚合物的加工成型密切相关。在科学研究中，聚合物的粘度可由毛细管挤出流变仪、同轴圆筒粘度计和锥板粘度计精确测定。在不具备上述粘度计时，有时可用小球(如自行车用的小钢珠)在聚合物熔体的自由落下来测定熔体粘度。但在工业上，聚合物熔体的粘度可用熔体指数(MI)或熔体流动速率(MFR)来方便地表征，是指在一定温度和负荷下，聚合物熔体每10 min内通过标准口模的质量，单位为g/10min。一般采说，对一定结构的聚合物，其熔融指数小，分子量就大，则聚合物的断裂强度、硬度等性能都有所提高。而熔融指数大，分子量就小，加工流动性能就好一些。因此熔融指致在聚合物的应用上，尤其是在加工上是一个重要指标。在工业上经常用它来表示熔体粘度的相对数值。
值得注意的是熔体粘稠的聚合物一般属于非牛顿流体，即粘度与剪切应力、剪切速度有关，随着剪切应力或剪切速率的变化，粘度也发生变化，通常剪切速率增大，粘度反而变小，只有在低的剪切速率下才比较接近牛顿流体。因此，从熔融指数仪中得到的流体性能数据，是在低剪切速率的情况下获得的，而实际成型加工工艺中，还要研究熔体粘度对温度和切变应力的依赖关系，对某一个热塑性聚合物来讲，只有当熔融指数与加工条件、产品性能从经验上联系起来以后，它才具有较大的实际意义。 ，
不同的用途和不同的加工方法，对聚合物的熔体流动速率有不同的要求。一般情况下，注射成型用的聚合物，其熔体流动速率较高；挤出成型用的聚合物熔体流动速率较低，吹塑成型的介于两者之间。
此外，由于结构不同的聚合物测定熔融指数时选择的温度、压力均不相同，粘度与分子量间的关系也不一样，因此，它只能表示同结构聚合物分子量的相对数值，而不能在结构不同的聚合物之间进行比较。 熔融指数的测量是在熔融指数仪上进行的，如图4-1所示，装置相对简单，使用方便，价格也比较低，在聚合物工业中应用很普遍。
三、实验器材
XRZ-400型熔融指数仪一台(见图4-1)，该仪器由试料挤出系统、和加热控制系统两部分组成。参数有：标准口模长度为8.00±0.05mm； 标准口模内径为2.095±0.05mm；活塞杆长度为240mm，直径为9±0.02mm；
另：秒表一个(准确至0.1 s)，小锥一把，聚丙烯等样品，清理料筒用绸布，
13
图4-1 熔融指数仪的装置示意图
1.料筒，2.活塞杆，3. 口模，4. 负荷，5. 聚合物样品，6. 温度控制系统
四、实验步骤
1．仪器安放平稳，调节水平，以活塞杆可在料筒内自然落下为准。
2．接通熔融指数仪的电源，这时指示亮，表示仪器通电，再将温度设定拨至230 oC，将标准口模从上端放入料筒底部，插入活塞，开始升温。
3．实际温度达到设定值后，恒温15 min。 4．转动切割刀片，使其不阻碍试样流下。
5．根据试样的预计流动速率按附表(1)称取试样加入料筒。试样经压料杆压实后插入活塞杆，此操作需在1 min内完成。
6．加2.16 kg负荷，预热5min。如果试样的MFR>10g/10min，在预热期间可不加或少加负荷。
7．预热结束后，压迫砝码使活塞杆下刻环线降至距料筒口5-10mm，要求在1 min内完成。同时观察聚合物熔体的不稳定流动现象。
8．待活塞杆自然下降到下刻环线与料筒口相平时，开始按一定的时间间隔切料。待活塞杆下降到上刻环线与料筒口相平时停止切料。保留连续切取的无气泡样条5个。
9．称量样条的质量，计算熔融指数。
10．趁热清理口模与料筒。拉出口模锁板，可使口模从料筒下端落下。用口模清理杆清理口模；料筒用料筒清理杆顶端绕棉纱布清理至内壁光洁明亮为止。
11．实验完毕，停止加热，关闭电源，各种物件放回原处。
五、注意事项
1．装料．按导套，压料要迅速，否到料全熔以后，气泡难排去。
2．整个取样及切割过程要在压料杆划线以下进行，要求在试样加入圆筒后 20分钟内切割完。
3．整个体系温度要求均匀，在试样切取过程中，要尽量避免温度波动。
14