涂料工业常用有机溶剂的溶解度参数及氢键值

崔斯特

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：

• 第一组：弱氢键（烃类，酯类，氯化烃类，硝基化烷烃）；
• 第三组：中氢键（酮类，酯类，醚类和醇醚类）；
• 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。

• 强氢键溶解度参数δs
• 中氢键溶解度参数δm
• 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	-

名称	溶解度参数		氢键值
	（cal/cm^3)^1/2	*10^3(J/m^3)^1/2
丁酮	9.3	19.03	7.7
苯己酮	10.6	21.69	-
甲基正丁基酮	8.5	17.39	8.4
甲基异丁基桐	8.4	17.19	7.7
甲基正戊基酮	8.0	16.37	7.7
甲基异戊基酮	8.3	16.98	7.4
二乙基酮	8.8	18.00	7.7
甲基丙基酮	8.9	18.21	8.0
甲基苯基酮	10.6	21.69	-
二异丁基甲醇	7.8	15.96	8.4
醋酸甲酯	9.6	19.64	8.4
醋酸乙酯	9.1		8.4
醋酸正丁酯	8.5	17.39	8.8
醋酸异丁酯	8.3		8.8
醋酸戊酯	8.5	17.39	9.0
醋酸异戊酯	7.8	15.96	-
乳酸丁酯	9.4	19.23	7.0
γ-丁内醇	15.5	31.71	9.7
乙二醇乙醚	9.9	20.25	13.0
乙二醇丁醚	8.9	18.21	13.0
乙二醇乙醚醋酸酯	8.7	17.8	9.4
二甘醇乙醚	9.6	19.64	13.0
二甘醇丁醚	8.9	18.21	13.0
二甘醇乙醚醋酸酯	8.5	17.39	9.1

瑞发化工

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