聚合物分子量测定—粘度法

中国石油大学（华东）渗流物理实验报告

实验日期： 成绩 ：

班级： 石匠1205 学号： 姓名： 教师： 同组者：

实验七 聚合物分子量的测定—粘度法

一.实验目的

学会一种测定分子量的方式

二.实验原理

由于聚合物具有多分散性，因此聚合物的分子量是一个平均值。有许多测定分子量的方法（如光散射法、渗透压法、超速离心法、端基分析法等），但最简单、而使用范围又广的是粘度法。 由粘度法测得的聚合物的分子量叫粘均分子量，以 “ MV”表示。粘度法又分多点法和一点法

1. 多点法

多点法测定聚合物粘均分子量的计算依据是：

[?]=MV式中: ［η］－特性粘数；

K,α - 与温度和溶剂有关的常数；

a (7-1)

M - 聚合物的粘均分子量。

假设设溶剂的粘度为η0,聚合物溶液浓度为 c(100mL 所含聚合物的克数表示)时的粘度为η，那么聚合物溶液粘度与浓度间有如下关系：

??SPc????0?[?]?k[?]2c (7-2) c?0ln?rln(?/?0)??[?]??[?]2c (7-3) cc以ηSP /c,Inηr/c 对 c 作图，外推直线至 c 为 0（参考图 7－1）求［η］，即

[?]?lin?SPc?linLn?r （7-4） c

图 7-1 特性粘数 [ η]的

求法

由于 k、α是与温度、溶剂有关的常数，所以对必然温度和特定的溶剂，k、α有 确信的数值。例如，30℃时，以 1mol/L 硝酸钠溶液作溶剂，用粘度法测定聚丙烯酰胺 粘均分子量的体会式可表示如下：

[?]?3.73*10?4M(7-5)

2/3

即： MV?1.40*10?5[?]3/2 (7-6) 因此，只要测定不同浓度下聚合物溶液的粘度，即可通过上述的数据处置，求出聚合物的粘均分子量MV。

2. 单点法

对低浓度的聚合物溶液，其特性粘数可由下式计算：

[?]?1(?SP?ln?r) （7-7） 2c实验时，只要测定一个低浓度的聚合物溶液的相对粘度，即可由式 7－7 求得所试样的特性粘数。

本实验采纳如图 7-2 所示的乌氏粘度计测定聚合物溶液在不同浓度下的粘度。 这种粘度计的具体用法参考下述步骤。

图 7-2 乌氏粘度计

1，2，3—支管；5，8，9－玻璃管；4，6－刻度；7－毛细管

三.仪器与药品

1．仪器

乌氏粘度计，秒表，吸耳球，恒温箱，移液管，容量瓶。 2． 药品

聚丙烯酰胺（工业品），硝酸钠（分析纯），蒸馏水。

四.实验步骤

（1）打开温度操纵仪电源，将温度调剂为30℃。调剂电动搅拌机调速开关，使搅拌机以适当的速度匀速转动，使玻璃缸中遍地水温均匀。

（2）玻璃缸中水的温度升至30℃后，将乌氏粘度计固定在铁架台架子上，使粘度计上端玻璃球浸没在水中。调整乌氏粘度计，使其在水中垂直。注意，在调整的进程中，不要使乌氏粘度计碰着搅拌棒或玻璃缸璧，以避免破碎。

（3）用量筒量取 1mol/L 硝酸钠溶液15ml,由支管 3 加到已洗净、烘干的粘度计的球 9 中， 然后将粘度计固定在已调至 30℃的恒温槽中，恒温约 15min，即