溶劑相互作用參數

溶劑相互作用參數（solventinteraction parameter）又稱Huggins參數。反映高分子與溶劑混合時相互作用能的變化的參數。以χ表示。按Flory-Huggins高分子溶液理論，χ=(Z-2)Δε₁₂/kT，式中Δε₁₂為一對鏈段-溶劑分子相互作用時的能量變化，Z為假定晶格的配位數，k位Boltzmann常數，T為絕對溫度。

基本介紹

• 中文名：溶劑相互作用參數
• 外文名：solventinteraction parameter
• 別稱：Huggins參數
• 意義：反映混合時相互作用能的變化
• 表示：χ
• χ大於0.5：聚合物一般不能溶解

溶劑相互作用參數意義

聚合物溶劑相互作用參數，它反映聚合物分子與溶劑混合過程中相互作用能的變化，用χ表示。從聚合物溶液熱力學理論進行推導可知，聚合物溶劑作用參數χ的數值可以作為溶劑優劣的半定量判據。

如果χ大於0.5，聚合物一般不能溶解；如果χ小於0.5，聚合物能夠溶解，小得越多，溶劑的溶解能力越好。因此為值可作為判定聚合物一溶劑體系是否互溶的依據。

對聚合物的溶劑選擇，目前尚無統一的規律可循，所以遇到這類問題時，要具體分析聚合物是晶態的還是非晶態的，是極性的還是非極性的，是柔性鏈還是剛性鏈，相對分子質量大還是相對分子質量小等，然後試用上述經驗規律選擇溶劑並通過實驗確定溶劑的種類。

溶相互作用參數對微觀結構的影響

石蠟油體系：石蠟油為一種多鏈長烷烴 的混合物，其分子量分布為一個範圍，分子中 所含的 C 原子數從 18 到 38 不等。其與 UHMW-PE 的相互作用參數在三者中最小， 由於石蠟油結晶溫度在室溫以下，常溫下是 液體，因此在結晶固化過程中有其特殊的性 質，並對最終微觀結構產生影響。該體系固 液相分離所形成的具體微觀結構已經在前面 的研究中有詳細論述。

石蠟體系：石蠟也是烷烴的混合物，其與 UHMW-PE 相互作用參數介於另外二者之 間，即表明與 UHMW-PE 的相容性較差，但 由於石蠟的結晶溫度在室溫以上，因此體系 固化過程中石蠟的結晶將對 UHMW-PE 的 結晶過程產生影響，形成特殊的微觀結構，如下圖。

石蠟體系

聚乙烯蠟體系：聚乙烯蠟是由聚乙烯熱分解而形成的，其與 UHMW-PE 的相互作用參數最大，相容性也最差，二者形成的微觀結構如圖下圖。

聚乙烯蠟體系

從上述電鏡照片及結合前面的研究可以看出，固液相分離中 UHMW-PE 與石蠟油所 形成的表面茸毛的結構、UHMW-PE 與石蠟形成的典型的球晶結構及 UHMW-PE 與聚 乙烯蠟所形成的棒狀晶體結構有很大差別。 UHMW-PE 與石蠟所產生的球晶結構 是由於相容性比較差，因此在較高溫度即發生相分離，UHMW-PE 在體系中成核並生長成大量球晶，而此時呈液態的石蠟大部分被 擠到球晶之間形成晶界，另外一部分則存在 於 UHMW-PE 球晶內部，但這部分量很少， 因為通過刻蝕發現球晶內部基本上緻密，沒有明顯的微孔結構。