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如何选择适合的溶剂:原则与综合考虑

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:表3.1.2 一些溶剂的溶度参数1.溶度参数相近原则根据式,对于非极性非晶态聚合物和弱极性物质,选择溶度参数与聚合物相近的溶剂,能使聚合物很好地溶解。表3.1.3 一些高分子的极性分类表3.1.4 一些溶剂的极性分类在实际选择溶剂时,除遵循上述原则外,还要考虑使用目的、安全性、工艺和成本等多方面因素综合选择。

如何选择适合的溶剂:原则与综合考虑

如何选择适宜的溶剂溶解高分子是药剂制备中的常见问题,如制备薄膜包衣液或控释膜时,要如何选择溶剂、选用哪些化合物来调节膜上孔隙的大小等问题,都需要考虑到高分子溶解度相容性

表3.1.2 一些溶剂的溶度参数

1.溶度参数相近原则

根据式(3.1.2),对于非极性非晶态聚合物和弱极性物质,选择溶度参数与聚合物相近的溶剂,能使聚合物很好地溶解。如天然橡胶[δ=17.0(MPa)]可以溶于甲苯[δ=18.2 (MPa)]和四氯化碳[δ=17.6(MPa)],而不溶于乙醇[δ=26.0(MPa)]。聚合物与溶剂的溶度参数差值在±1.5以内时,通常可以溶解,因此可用溶度参数δ来作为选择溶剂的参考数据。对于混合溶剂的溶度参数 可运用式(3.1.4)来计算。在溶解聚合物时,有时δ选用混合溶剂效果会更好。

式中φ1和φ2——两种纯溶剂的体积分数;

δ1和δ2——两种纯溶剂的溶度参数。

混合溶剂的溶度参数可调节至与聚合物的溶度参数相近,来达到良好的溶解性能。

2.极性相似相溶原则(www.xing528.com)

对于非晶态极性聚合物,不仅要求溶剂的溶度参数与聚合物的溶度参数相近,而且溶剂的极性要与聚合物的极性接近才能使之溶解。如聚乙烯醇是极性的聚合物,溶于水和乙醇,不溶于苯。

3.溶剂化原则

有时即使溶度参数相近的聚合物-溶剂体系,也不能很好地互溶。例如聚氯乙烯[δ=19.8(MPa)]和二氯甲烷[δ=19.8(MPa)],两者的溶度参数相等却不互溶,聚氯乙烯只能溶于环己酮[δ=16.8(MPa)]中,这种现象可用“溶剂化原则”来解释。溶剂化作用是指溶剂与溶质接触时,分子间产生相互作用力,该作用力大于溶质分子的内聚力,使得溶质分子分离并溶于溶剂中。

高分子按官能团可分为:弱亲电子性高分子、给电子性高分子、强亲电子性高分子及氢键高分子(见表3.1.3)。同样地,溶剂也可分成弱亲电子性溶剂、给电子性溶剂、强亲电子性溶剂或强氢键溶剂三类(见表3.1.4)。在溶剂与高分子的溶度参数相近时,凡属亲电子性的溶剂都能和给电子性的高分子进行“溶剂化”而易于溶解。同理,给电子溶剂也能和亲电子性高分子“溶剂化”而利于溶解。此外,溶剂与高分子基团之间能形成氢键也有利于溶解。

表3.1.3 一些高分子的极性分类

表3.1.4 一些溶剂的极性分类

在实际选择溶剂时,除遵循上述原则外,还要考虑使用目的、安全性、工艺和成本等多方面因素综合选择。如选择成膜和薄膜包衣的溶剂时,应选择易挥发的溶剂,否则难以形成连续膜。作为增塑剂的溶剂,则要求挥发性小,以便长期保留在聚合物中。

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