题目
已知PE和PMMA流动活化能分别为41.8kJ. mol-1和192.3 kJ. mol-1,PE在473K时的粘度;而PMMA在513K时的粘度。试求:(1)PE在483K和463K时的粘度,PMMA在523K和503K时的粘度;(2)说明链结构对聚合物粘度的影响;(3)说明温度对不同结构聚合物粘度的影响。
已知PE和PMMA流动活化能
分别为41.8kJ. mol-1和192.3 kJ. mol-1,PE在473K时的粘度
;而PMMA在513K时的粘度
。试求:
分别为41.8kJ. mol-1和192.3 kJ. mol-1,PE在473K时的粘度
;而PMMA在513K时的粘度
。试求:(1)PE在483K和463K时的粘度,PMMA在523K和503K时的粘度;
(2)说明链结构对聚合物粘度的影响;
(3)说明温度对不同结构聚合物粘度的影响。
题目解答
答案
解:(1)由文献查得Tg(PE)=193K, Tg(PMMA)=378K,现求的粘度均在(Tg+373)K以上,故用Arrhenius公式:
或
PE: 




PMMA:




(2)刚性链(PMMA)比柔性链(PE)的粘度大;
(3)刚性链的粘度比柔性链的粘度,受温度的影响大。
解析
步骤 1:计算PE在483K时的粘度
根据Arrhenius公式,$2.303{\log }_{10}\dfrac {n_{1}}{n_{2}}=\dfrac {A_{F}}{R}(\dfrac {1}{T_{1}}-\dfrac {1}{T_{2}})$,其中$A_{F}$是流动活化能,$R$是气体常数,$T_{1}$和$T_{2}$分别是两个温度,$n_{1}$和$n_{2}$分别是两个温度下的粘度。将已知值代入公式,计算PE在483K时的粘度。
步骤 2:计算PE在463K时的粘度
使用同样的公式,计算PE在463K时的粘度。
步骤 3:计算PMMA在523K时的粘度
使用同样的公式,计算PMMA在523K时的粘度。
步骤 4:计算PMMA在503K时的粘度
使用同样的公式,计算PMMA在503K时的粘度。
步骤 5:分析链结构对聚合物粘度的影响
根据计算结果,分析链结构对聚合物粘度的影响。
步骤 6:分析温度对不同结构聚合物粘度的影响
根据计算结果,分析温度对不同结构聚合物粘度的影响。
根据Arrhenius公式,$2.303{\log }_{10}\dfrac {n_{1}}{n_{2}}=\dfrac {A_{F}}{R}(\dfrac {1}{T_{1}}-\dfrac {1}{T_{2}})$,其中$A_{F}$是流动活化能,$R$是气体常数,$T_{1}$和$T_{2}$分别是两个温度,$n_{1}$和$n_{2}$分别是两个温度下的粘度。将已知值代入公式,计算PE在483K时的粘度。
步骤 2:计算PE在463K时的粘度
使用同样的公式,计算PE在463K时的粘度。
步骤 3:计算PMMA在523K时的粘度
使用同样的公式,计算PMMA在523K时的粘度。
步骤 4:计算PMMA在503K时的粘度
使用同样的公式,计算PMMA在503K时的粘度。
步骤 5:分析链结构对聚合物粘度的影响
根据计算结果,分析链结构对聚合物粘度的影响。
步骤 6:分析温度对不同结构聚合物粘度的影响
根据计算结果,分析温度对不同结构聚合物粘度的影响。