依靠溶解度參數(shù)相同或相近的原則,并不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)高聚物在某溶劑內(nèi)是否溶解。這是因?yàn)闆]有考慮到氫鍵力的作用,在下表列出的溶解度參數(shù)僅適用于外極性混合體系,而對(duì)于強(qiáng)極性分子體系,就會(huì)產(chǎn)生誤差。
美國涂料化學(xué)家Burrell認(rèn)為對(duì)第一液體有兩個(gè)因素與液體溶解能力有關(guān)。
第一個(gè)因素是液體的氫鍵力。根據(jù)氫鍵力的強(qiáng)弱,Burrell將溶劑定量地分成3組:
1. 第一組:弱氫鍵(烴類,酯類,氯化烴類,硝基化烷烴);
2. 第三組:中氫鍵(酮類,酯類,醚類和醇醚類);
3. 第三組:強(qiáng)氫鍵類(醇類與水)
第二因素是溶解度參數(shù),溶劑的溶解度參數(shù)可按溶劑氫鍵力大小分成3個(gè)等級(jí)。
1. 強(qiáng)氫鍵溶解度參數(shù)δs
2. 中氫鍵溶解度參數(shù)δm
3. 弱氫鍵溶解度參數(shù)δp
判斷是否溶解時(shí),首先確認(rèn)樹脂和溶劑的氫鍵力大小的等級(jí),然后依據(jù)樹脂和溶劑在相同氫鍵等級(jí),由溶解度參數(shù)大小是否相同或相近的原則,來判斷樹脂是否溶解。
Lieberman設(shè)想以氫鍵程度的表征平均值(相對(duì)值)來定量氫鍵力,設(shè)定,弱氫鍵力平均值為0.3。中氫鍵力平均值為1.0,強(qiáng)氫鍵力平均值為1.7。且混合溶劑的氫鍵力的表征平均值,可以用下式計(jì)算
混合溶劑的氫鍵力的表征平均值=φ1A+φ2B+……
其中φ1,φ2——為溶劑A、B在混合溶劑中的體積分?jǐn)?shù)。
A,B——溶劑A,B的氫鍵力表征平均值。
如E-20的環(huán)氧樹脂為中等氫健溶解度參數(shù),δm為8~13,因此可以溶解在中等氫鍵溶解度參數(shù)。即第二組和其相近的溶解度參數(shù)相近溶劑內(nèi),如醋酸正丁酯,丙酮,乙二醇單丁醚。也可以將70%(體積計(jì)算)的二甲苯和30%正丁醇配成混合溶劑。混合溶劑的氫鍵力的表征平均值=0.7*0.3+0.3*1.7=0.8,而混合溶劑的溶解度參數(shù)=0.7*8.8+0.3*11.4=10.5,所以E-20環(huán)氧樹脂可以溶解在此溶劑中。
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