3.3 竞聚率的测定及影响因素

  1.竞聚率的测定
直线交点法(Mayo-Lewis法)
  将共聚物组成微分方程重排

方法:
将一定单体配比[M1] / [M2],进行共聚实验。测得共聚物中的 d[M1] 和 d[M2],代入式中可得到以 r1和r2 为变数的直线方程
一次实验得一条直线,数次实验得几条直线,由交叉区域的重心求出r1和r2
截距斜率法(Fineman-Ross法)
  代入微分方程
重排整理
作数次实验,得出相应的 R和 ? 值。数点得一条直线
斜率为r1,截距为-r2
曲线拟合法
  将不同f1组成的单体进行共聚,控制低转化率,测定共聚物的组成F1,作出F1 ~ f1图。
根据图形,由试差法选取 r1、r2,由拟定的f1计算F1。若计算的图形与实验图形重合,则r1、r2合用。
此法烦琐,已较少使用
积分法
  上述三法只适用于低转化率。转化率大于10%时,应采用积分法
将共聚物组成微分方程积分后,重排:
其中
将一组实验的[M1]o、[M2]o和测得的[M1]、[M2]代入上式,再拟定P值,可求出r2
将r2,P代入P的关系式,求出r1。一次实验,拟定2~3 个P值,分别求出2~3组 r1、r2,可画出一条直线
多组实验得多条直线,由直线的交点求出r1、r2

2.影响竞聚率的因素
温度
 
E11、E12分别为均聚增长和共聚增长活化能,其差值很小,< 10 kJ / mol,故温度对竞聚率的影响不大。但还是有影响:
若 r1< 1, 则 k11 < k12, 即 E11 > E12, (E12- E11)为负值
因此,T, r1, r1趋近于1 ;反之, r1 > 1,T, r1 , r1也趋近于1
故温度升高,将使共聚反应向理想共聚变化
压力
  对竞聚率的影响较小,与温度影响相似。升高温度,也使共聚反应向理想共聚方向变化
如: MMA-AN共聚
  压力 1 100 1000 atm
  r1·r2 0.16 0.54 0.91  
溶剂
  极性溶剂对竞聚率稍有影响,如 S-MMA 在不同溶剂中共聚,溶剂极性增大,r 值略微减小(表3-5)