非水溶剂溶解能力的判断指标-格瑞戴西Greendash

非水溶剂对高聚物、油垢等的溶解，既包括使被溶解的物质转变成分子状态的溶解过程，也包括使被溶解物质溶胀和分散为更小颗粒状态的过程。其溶解能力的大小可由多种方法和指标判断。常用的有极性相似相溶原则、溶解度系数、KB值一贝壳松脂丁醇值和苯胺点等。

1.极性相似相溶原则

极性小的物质易溶解于极性小的溶剂中；极性大的物质易溶解于极性大的溶剂中。例如，属于非极性的常用溶剂有苯、甲苯、汽油等，可以考虑用其溶解天然橡胶，尤其是未经硫化的橡胶，无定型聚苯乙烯和硅树脂等。

属于中等极性的常用溶剂有酯、酮、卤代坯等。可以溶解环氧树脂、不饱和聚酯树脂、氯丁烯橡胶、聚氯乙烯和聚氨基甲酸酯等。

属于极性的常用溶剂有醇、酚以及水等，可以溶解或溶胀聚醚、聚乙烯醇、聚酰胺、聚乙烯醇缩醛等。

当高聚物分子中含有不同极性的基团时，宜采用由含有不同极性的溶剂组成的混合溶剂。例如，由强极性的乙醇和非极性的苯的混合溶剂，可以溶解和清除含二醋酸纤维素的聚合物垢，二醋酸纤维素分子中既含有极性较小的醋酸脂基，又含有强极性的轻基，釆用单一溶剂不易于溶解。

当高聚物处于晶态时，其溶解的过程先是破坏结晶，这是一个吸热过程，所以，加热有利于其完成；然后再被溶剂分散、溶解。其极性晶态高聚物若被加热到熔点附近，比较容易被溶剂溶解。极性的晶态高聚物进入极性溶剂以后，分子中的无定形部分可以和溶剂分子相互作用，在分子间形成极性键，并放出热，有利于补偿破坏晶格所需要的能量。因此，在常温下，极性高聚物可以溶解于极性溶剂中。例如，极性的聚酰胺等能溶解于极性的甲酚中。

2.溶解度系数6相似原则

溶解度系数5又称为溶解度参数，是将单位体积（1cm³或1m³）的物质分子分散所需的能量。它代表物质分子间相互吸引和作用力的大小。溶解度参数和分子的极性有关。溶解度参数大的物质，其分子极性强，分子间的作用力大。溶剂和溶质的溶解度参数越相近，越易于相互溶解，符合相似相溶的规律。表3-18列出了部分溶剂的溶解度参数。

表3-18部分溶剂的溶解度参数

表格P102页

高聚物也有一定的溶解度参数，见表3-19=例如，聚苯乙烯的溶解度参数为9.1，按照相似相溶的规律，可从表中查出溶解度参数与之相近的溶剂是醋酸乙酯9.1、苯9.2、甲苯9.0、二甲苯9.2、氯仿9.2和甲乙酮9.3等，当然不可以采用丙酮9.8，苯胺11.3等作为溶剂。

表3-19高聚物的溶解度参数

表格P103页

如果在现有的溶剂中找不到溶解度参数相近者，可以采用混合溶剂。

混合溶剂的溶解度参数（Ó总）是两种溶剂的溶解度参数（Ó）与相应溶剂在混合溶剂中的体积分数（Φ）的乘积之和。

公式P103页

例如，溶解度参数为11的硝化纤维素，不溶解于溶解度参数为7.4的乙醚、溶解度参数为14.1的甲醇或溶解度参数为12.7的乙醇等，但是，可溶解于按一定比例组成的，使溶解度参数接近于11的任何两种溶剂的混合物中。混合溶剂的溶解能力比单一溶剂的强。

溶解度参数可由不同的方法测算出，例如，高聚物的溶解度参数是由表面张力法、渗透压法与溶胀法等测出的；而溶剂的溶解度参数一般是由摩尔蒸发能求出的。

用溶剂溶解高聚物的能力大小，除了考虑溶解度参数是否接近以外，还应该考察与溶解有关的其他因素。例如，高聚物的结晶度、是否有氢键存在等。在结晶度比较低的高聚物中，无定形结构的比例大，分子链之间的间隙大，溶剂分子的渗透比较容易，有利于高聚物的溶解。结晶度较高的高聚物则反之。溶解度参数相近相溶的规律，仅适用于非极性体系，不适用于极性高聚物以及能生成氢键的体系。

表3-20表明混合溶剂对高聚物的溶解能力明显超过单一溶剂。

表3-20混合溶剂对某些高聚物的溶解能力

表格P104页

3.KB值一贝壳松脂丁醇值

贝壳松脂丁醇值是评价溶剂溶解能力的另一个指标。主要应用于涂料工业，评价涂料及相关产品在溶剂中的溶解能力。溶剂的KB值越高，表明其对极性有机化合物的溶解能力越强。

在测定贝壳松脂丁醇值中，要使用贝壳松脂丁醇溶液。

贝壳松脂丁醇溶液的配制方法：取400g贝壳树王古王巴树脂，研磨，置于3L的烧瓶中，边剧烈搅拌，边加入2kg正丁醇（沸点116〜118°C），搅拌至树脂全部溶解；也可以在55°C左右的水浴中搅拌48h使之溶解，或者在回流装置中，用蒸汽加热以后，静置48h，用布氏漏斗过滤，除去不溶物。所得滤液即为贝壳松脂丁醇溶液。

贝壳松脂丁醇值的测定方法：在25°C的条件下，取贝壳松脂丁醇溶M（20±0.1）cm³置于250cm³三角烧瓶中，用标准甲苯溶剂滴定。当溶液开始变混时为滴定终点。记录所用标准甲苯溶剂的体积A（cm³）。再用甲苯：正庚烷的体积比=25：75的混合溶剂，对20cm3贝壳松脂丁醇溶液进行滴定，至溶液产生浑浊为终点。记录所用甲苯一正庚烷混合溶剂的体积B（cm³）0然后釆用与上述相同的方法，用待测溶剂滴定20cm3贝壳松脂丁醇溶液，记录所用待测溶剂的体积C（cm³）。

被测溶剂的KB值=[65（C—B）]/（A—B）—40

式中：A——所加标准甲苯溶剂的体积，cm³；

B——所加甲苯一正庚烷混合溶剂的体积，cm³；

C——待测溶剂的体积，cm³。

当溶液的温度偏离25°C时，应对溶液的体积量进行校正。

把等体积的苯胺与待测定溶解能力的溶剂均匀混合，逐渐降低温度，观察该体系即将发生浑浊的最低温度，即为该溶剂的苯胺点（°C）。

苯胺点越低，表明该溶剂对苯胺的溶解能力越强。由于苯胺是极性有机化合物，因此苯胺点的高低，表征溶剂对极性有机化合物的溶解能力。

饱和脂肪链烃溶剂的苯胺点（70°C左右）>脂环族饱和姪溶剂的苯胺点（50°C左右）>芳香烃溶剂的苯胺点（10°C左右）。这一顺序表明三者对极性有机化合物的溶解能力依次增强。

对于苯胺点很低的溶剂，由于在常温下很难测到其苯胺点，必须以混合苯胺点表示。

混合苯胺点是把待测溶剂、苯胺和一定纯度的正庚烷以1：2：1的体积比均匀混合，测定其即将浑浊的最低温度。加入正庚烷可使苯胺在低温下的溶解性增大，把苯胺点提高到室温以上，便于测定。

混合苯胺点=（苯胺点+正庚烷的苯胺点69）/2

在测出混合苯胺点以后，即可应用上面的公式计算出相应的苯胺点。