高聚物溶解有何特征和应用-高聚物溶解过程的特点

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与低分子化合物相比，主要有三方面的特点：（1）溶解过程缓慢，首先溶胀，然后溶解；（2）可溶性结晶聚合物只有破坏结晶之后才能溶解；（3）高分子的溶解能力随分子量的增大及结晶度的提高而下降。

高分子化合物简称高分子，又叫大分子，一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物，绝大多数高分子化合物是许多相对分子质量不同的同系物的混合物，因此高分子化合物的相对分子质量是平均相对分子量。

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高分子化合物有淀粉、蛋白质、橡胶、纤维素、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺等等。可以根据化合物的相对分子质量来判断。高分子化合物（又称高聚物）的分子比低分子有机化合物的分子大得多。

三者结构和性能有很大差别：橡胶具有高弹性，是非极性、非晶态聚合物，分子链柔性大，玻璃化温度低，室温下处于卷曲状态，拉伸时伸长，有序性增加。少交联可以防止大分子滑移。

高分子溶液的水化膜和荷电发生变化时易出现聚结沉淀。由于电解质的强水化作用而破坏高分子溶液的水化膜，使高分子凝结而沉淀，称为盐析；高分子溶液由于盐类，pH值，絮凝剂等的影响产生凝结，称为絮凝现象。

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ii）溶解：随着溶剂分子的不断渗入，聚合物分子链间的空隙增大，加之渗入的溶剂分子还能是高分子链溶剂化，从而削弱了高分子链间的相互作用，使链段得以运动，直至脱离其他链段的作用，转入溶解。

交联度大的溶胀度小，交联度小的溶胀度大。对于非晶态聚合物，溶剂分子容易渗入高聚物内部使之溶胀和溶解。晶态聚合物溶解困难，加热到熔点附近才能溶解；如果发生强烈的相互作用，例如形成氢键，则在室温下也可溶解。

高分子溶液的行为与理想溶液有很大偏离，偏离主要表现在高分子溶液的混合熵比小分子理想溶液的混合熵要大很多。高分子溶液的性质存在着分子量依赖性，而高聚物分子量又具有不均匀性的特点，因此增加了高分子溶液性质的复杂性。

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所以聚合物溶解的过程分两个阶段进行：先溶胀，后溶解。聚合物相对分子质量大的溶解度小，相对分子质量小的溶解度大。线形和支化聚合物可以溶解；交联聚合物只能溶胀，不能溶解，交联度大的溶胀度小，交联度小的溶胀度大。

如反应前后聚合物的聚合度不变，由于原料的原由官能团往往和产物在同一分子链中，也就是说，分子链中官能团很难完全转化，此类反应需以结构单元作为化学反应的计算单元。

溶胀是高分子聚合物在溶剂中体积发生膨胀的现象。例如，离子交换树脂是亲水性高分子化合物，当将干的离子交换树脂浸入水中时，其体积常常要变大，这种现象就称为溶胀。

一种物质（溶质）分散于另一种物质（溶剂）中成为溶液的过程。溶胀是高分子聚合物在溶剂中体积发生膨胀的现象。①无限溶胀：线形聚合物溶于良好的溶剂中，能无限制吸收溶剂，直到溶解成均相溶液为止。

聚合物在溶剂中，除了不溶和溶解外，还有溶胀这种状态，像交联聚合物不溶于任何溶剂，只能溶胀。聚合物在良溶剂中溶解后，如再加不良溶剂，很有可能析出聚合物。

耐热性。高分子材料的耐热性是指温度升高时其性能明显降低的抵抗能力。主要包括机械性能和化学性能两方面，而一般多指前者，所以耐热性实际常用髙分子材料开始软化或变形的温度来表示。（11）刚度小。

聚合物熔体流动时，外力作用发生黏性流动，同时表现出可逆的弹性形变。聚合物的流动并不是高分子链之间的简单滑移，而是运动单元依次跃迁的结果。

B，C 工程上的高分子材料主要是人工合成的有机材料，根据机械性能和使用状态可分为塑料、橡胶和合成纤维。高分子材料特性有：质轻、比强度高、韧性、耐磨、电绝缘好、耐腐蚀、导热系数小；易老化、易燃、耐热性、刚度小。

③缓蚀剂：使用缓蚀剂是***油工业中金属部件和设备防腐最为有效的方法之一。水溶性阳离子聚合物可作为酸化时的缓蚀剂，如阳离子化聚丙烯酰胺。

高分子的极稀溶液的减阻作用在流体力学方面得到实际应用。高分子浓溶液在合成纤维生产中的溶液纺丝、干法纺丝，片基生产中的溶液铸膜，塑料的增塑等都有密切的关系。这方面的研究侧重在高分子溶液的流变性能与成型工艺的关系。

高分子材料应用很广，合成橡胶、合成纤维、塑料都属于高分子材料。通讯、电子、医疗、化工、航空、航天等领域均有应用。化工领域应用最广，乳胶、涂料等均由高分子材料组成。

亲水性分子溶液在药剂中应用较多，如混悬剂中的助悬剂、乳剂中的乳化剂、片剂的包衣材料、血浆代用品、微囊、缓释制剂等都涉及高分子溶液。故这里主要介绍亲水性高分子溶液的性质与制备。

常用的工业涂料有环氧树脂，聚氨酯等。黏合剂黏和剂是另外一类重要的高分子材料。人类在很久以前就开始使用淀粉，树胶等天然高分子材料做黏合剂。

目前已应用到各种有机反应、有机合成及某些高分子合成反应中。

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