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常用有机溶剂的溶解度参数及氢键值
依靠溶解度参数相同或相近的原则,并不能准确预测高聚物在某溶剂内是否溶解。这是因为没有考虑到氢键力的作用,在下表列出的溶解度参数仅适用于外极性混合体系,而对于强极性分子体系,就会产生误差。 美国涂料化学家Burrell认为对第一液体有两个因素与液体溶解能力有关。 第一个因素是液体的氢键力。根据氢键力的强弱,Burrell将溶剂定量地分成3组: 1.        第一组:弱氢键(烃类,酯类,氯化烃类,硝基化烷烃); 2.        第三组:中氢键(酮类,酯类,醚类和醇醚类); 3.        第三组:强氢键类(醇类与水) 第二因素是溶解度参数,溶剂的溶解度参数可按溶剂氢键力大小分成3个等级。 1.        强氢键溶解度参数δs 2.        中氢键溶解度参数δm 3.        弱氢键溶解度参数δp 判断是否溶解时,首先确认树脂和溶剂的氢键力大小的等级,然后依据树脂和溶剂在相同氢键等级,由溶解度参数大小是否相同或相近的原则,来判断树脂是否溶解。 Lieberman设想以氢键程度的表征平均值(相对值)来定量氢键力,设定,弱氢键力平均值为0.3。中氢键力平均值为1.0,强氢键力平均值为1.7。且混合溶剂的氢键力的表征平均值,可以用下式计算 混合溶剂的氢键力的表征平均值=φ1A+φ2B+…… 其中φ1,φ2——为溶剂A、B在混合溶剂中的体积分数。
A,B——溶剂A,B的氢键力表征平均值。 如E-20的环氧树脂为中等氢健溶解度参数,δm为8~13,因此可以溶解在中等氢键溶解度参数。即第二组和其相近的溶解度参数相近溶剂内,如醋酸正丁酯,丙酮,乙二醇单丁醚。也可以将70%(体积计算)的二甲苯和30%正丁醇配成混合溶剂。混合溶剂的氢键力的表征平均值=0.7*0.3+0.3*1.7=0.8,而混合溶剂的溶解度参数=0.7*8.8+0.3*11.4=10.5,所以E-20环氧树脂可以溶解在此溶剂中。 常用溶剂的极性顺序:
水(最大) > 甲酰胺> 乙腈> 甲醇> 乙醇> 丙醇> 丙酮> 二氧六环> 四氢呋喃> 甲乙酮> 正丁醇> 乙酸乙酯> 乙醚> 异丙醚> 二氯甲烷>氯仿>溴乙烷>苯>四氯化碳>二硫化碳>环己烷>己烷>煤油(最小)
名称 溶解度参数 氢键值
(cal/cm^3)^1/2 *10^3(J/m^3)^1/2
苯 9.2 18.82 0
甲苯 8.9 18.21 4.5
二甲苯 8.8 18 4.5
乙苯 8.8 18 1.5
Solvesso100 8.6 17.60 -
Solvesso150 8.5 17.39 -
Solvesso200 8.7 17.80 -
石脑油 7.6 15.55 0.0
苯乙烯 9.3 19.03 1.5
正己烷 7.3 14.94 0.0
正庚烷 7.4 15.14 0.0
环己烷 8.2 16.78 0.0
松节油 8.1 16.5 -
三氯甲烷 9.7 19.85 -
二氯乙烷 9.8 20.05 -
1,1,1-三氯乙烷 9.6 19.64 -
氯苯 9.6 19.64 1.5
硝基乙烷 11.1 22.71 2.5
2-硝基丙烷 10.7 21.89 2.5
硝基苯 10.0 20.46 -
甲醇 14.6 29.67 18.7
乙醇 12.9 26.39 18.7
正丙醇 11.9 24.35 18.7
异丙醇 11.5 23.53 -
正丁醇 11.4 23.32 18.7
异丁醇 10.8 22.10 -
仲丁醇 11.1 22.71 -
二丙酮醇 9.2 18.82 13.0
丙酮 9.9 20.25 9.7
环己酮 9.9 20.25 -
异佛尔酮 9.1 18.62 -
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