聚合物的分子量和分子量分布.ppt

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1、第4章聚合物的分子量及分子量分布引言聚合物的相对摩尔质量(molarmasses)及其分布(distributions)是高分子材料最基本的参数之一，它与高分子材料的使用性能与加工性能密切相关。相对摩尔质量太低，材料的机械强度和韧性都很差，没有应用价值。相对摩尔质量太高，熔体粘度增加，给加工成型造成困难。因此聚合物的分子量一般控制在103～107之间。4.1聚合物分子量的统计意义聚合物分子量特点(i)聚合物分子量比低分子大几个数量极，一般在103~107之间(ii)除了有限的几种蛋白质高分子外，聚合物分子量是不均一的，具有多分散性。因此聚合物的分子量只具有统计意义，用实验方法测定

2、的聚合物分子量只是描述需给出分子量的统计平均值和试样的分子量分布,4.1.1聚合物分子量的多分散性l1=20m,Total10piecesl2=40m,Total20piecesl1=60m,Total15pieces权重法4.1.2统计平均分子量几种分子的量的关系分子量分布的连续函数表示n(M)为聚合物分子量按数量的分布函数m(M)为聚合物分子量按质量的分布函数x(M)为聚合物分子量按数量分数的分布函数，或称归一化数量分布函数。w(M)为聚合物分子量按质量分数的分布函数，或称归一化质量分布函数。PolymerchainsMolecularweightM1M2…MiNumberN

3、1N2…NiNumberaveragemolecularweightWeightaveragemolecularweightWeightforeachchainm1m2…mi1、数均分子量按物质的量统计平均分子量，定义为：2、重均相对摩尔质量按重量的统计平均分子量，定义为：3、Z均分子量按Z量的统计平均分子量，定义为：统一表达式：n＝0，；n＝1，；n＝2，4、粘均分子量用稀溶液粘度法测得的平均分子量为粘均分子量，定义为：α为Mark-Houwink方程中的参数，当α＝1时，；当α＝-1时，。通常的α数值在0.5～1.0之间，因此，但更接近于。各种分子量的关系分子量分布宽度是实验

4、中各个分子量与平均分子量之间差值的平方的平均值，可简明地描述聚合物试样分子量的多分散性。分布宽度指数Polydispersityindex多分散系数Polydispersitycoefficient4.1.3分子量分布宽度Monodispersity单分散When=1,CanbeObtainedfromanionicpolymerization阴离子聚合4.1.4聚合物的分子量分布函数聚合物的分子量分布用某些函数表示模型分布函数：不论反应机理如何，实验结果与某函数吻合，即可以此函数来描述分子量分布。理论或机理分布函数：假设一个反应机理，推出分布函数，实验结果与理论一致，则机理

5、正确。Schulz-Flory最可几分布Schulz分布Poisson分布（1）理论分布（2）模型分布Gaussian分布Wesslau对数正态分布Schulz-Zimm分布函数Tung分布函数聚合物的分子量及分子量分布对其使用性能和加工性能都有很大影响。4.1.5聚合物的分子量与分子量分布对使用性能和加工性能的影响聚合物的分子量和分子量分布对使用性能，加工性能有很大影响。如机械强度、韧性以及成型加工过程。材料的性能随着分子量提高而提高，但是分子量太高，又给加工带来困难。所以聚合物的分子量在一定的范围内才比较合适。聚合物的分子量和分子量分布又作为加工过程中各种工艺条件选择的依据，

6、如加工温度、成型压力等。化学方法Chemicalmethod端基分析法Endgroupanalysis,orendgroupmeasurement热力学方法Thermodynamicsmethod佛点升高，冰点降低，蒸汽压下降，渗透压法Osmoticmethod其它方法Othermethod电子显微镜Electronmicroscope，凝胶渗透色谱法Gelpermeationchromatography(GPC)粘度法Viscosimetry，超速离心沉淀Ultracentrifugalsedimentationmethod及扩散法Diffusion动力学方法Dynamicme

7、thod光学方法Opticalmethod光散射法Lightscatteringmethod4.2聚合物分子量的测定方法MeasurementofMolecularWeight平均分子量方法类型分子量范围/(g/mol)佛点升高，冰点降低，气相渗透，等温蒸馏A<104端基分析E102~3104膜渗透法A5103~106电子显微镜A>5105平衡沉降A102~106光散射法A>102密度梯度中的平衡沉降A>5104小角X射线衍射A>102沉降速度法A>103稀溶液粘度法R>