Лабораторная работа №1

Тема: Определение молекулярной массы полимеров

Цель: Определить молекулярную массу полимера

Приборы и реактивы: вискозиметр ВПЖ-4, раствор образца полимерного материала.

Теоретические основы

     Молекулярная масса – одна из основных характеристик линейных полимеров, являющихся смесью полимергомологов. Они неоднородны по молекулярной массе, поэтому для характеристики полимера определяют его среднюю молекулярную массу.

     Классические методы определения молекулярной массы полимеров – химический, эбуллиоскопический, осмометрический – требуют специального оборудования и весьма трудоемки. В практике распространен вискозиметрический метод определения молекулярной массы как наиболее быстрый и достаточно точный.

Порядок выполнения работы

    Вискозиметрический метод основан на уравнении Марка-Куна-Хаувинка:

h = К · М²,

где h - характеристическая вязкость, представляющая собой отношение удельной вязкости к концентрации раствора исследуемого полимера в случае его бесконечно большого разбавления; К – константа для системы полимер-растворитель при данной температуре.

     Определим молекулярную массу полистирола.

     Вначале находят характеристическую вязкость. Для этого готовят растворы полистирола в толуоле при температуре 25⁰С нескольких концентраций (пять различных концентраций) и определяют их вязкость на вискозиметре ВПЖ-4. Вискозиметр имеет две кольцевые метки – верхнюю и нижнюю, по которым наблюдают начало и конец истечения раствора полистирола. Для измерения времени истечения применяют секундомер. После каждого измерения вискозиметр необходимо тщательно промыть и просушить.

     По полученным данным строят график зависимости. По оси абсцисс откладывают концентрацию полимера с в масс. долях, %; по оси ординат – отношение удельной вязкости к концентрации h_уд /с. Через нанесенные точки проводится прямая линия, которую продолжают до пересечения с осью ординат. Значение h_уд /с в точке пересечения соответствует характеристической вязкости исследуемого полимера.

     Из уравнения Марка-Куна-Хаувинка находят молекулярную массу исследуемого полимера.

Значение константы К для полистирола 1,7·10 ^-4.