高分子的分子量和分子量分布ppt课件.ppt

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1、第一章概论1-2高分子的分子量和分子量分布Molecularweightanditsdistributionofpolymer2021/7/281高分子物理2021/7/28高分子物理2教学内容1.2.1高分子的分子量的统计意义多分散性、平均分子量种类、多分散系数1.2.2高分子的分子量的测定方法端基分析法、溶液依数性法、渗透压法、气相渗透法、黏度法1.2.3高分子的分子量分布的测定方法分子量分布的研究方法、分子量分布的表示方法、分子量分布的数据处理、凝胶渗透色谱(GPC)2021/7/28高分子物理3教学目的：通过本节的学习，全面

2、理解和掌握各种统计平均分子量和分子量分布的意义、表达式和分析测试方法及测试基本原理。重点：各种统计平均分子量和分子量分布的表达式、表示方法及测量手段；GPC测量分子量及分子量分布的方法和原理。2021/7/28高分子物理4引言分子量、分子量分布是高分子材料最基本的结构参数之一;通过分子量、分子量分布可研究机理;高分子材料的许多性能与分子量、分子量分布有关;兼顾使用性能和加工性能，必须对分子量、分子量分布予以控制2021/7/28高分子物理5样品c：由于分子量15～20万的大分子所占的比例较大，可纺性很好。M(W)M×10-45101

3、5abc聚丙烯腈试样的纺丝性能(三种Mw相同的试样)样品a：可纺性很差；样品b：有所改善；2021/7/28高分子物理61.2.1高分子分子量的多分散性（Polydispersity）2021/7/28高分子物理71.2.1.1高分子分子量的多分散性分子量在103-107之间；分子量不均一，具有多分散性；高分子是由具有相同的化学组成、聚合度不等的同系物组成的混合物，所以高分子的分子量只有统计的意义；用实验方法测定的分子量只是统计平均值，若要确切描述高分子分子量，除了给出统计平均值外，还应给出试样的分子量分布。（1）高分子分子量的特点

4、2021/7/28高分子物理8若有一高分子试样，总质量为m，总物质的量为n；第i种分子的分子量为Mi，物质的量为ni，质量为mi，在整个试样中的摩尔分数为xi，质量分数为wi(2)高分子分子量及其分布的信息质量：分子数：摩尔分数：质量分数：2021/7/28高分子物理9用间断函数表示的高分子分子量的数量分布曲线用间断函数表示的高分子分子量的质量分布曲线分子量间隔不断减小，则用连续函数表示2021/7/28高分子物理10高分子分子量的数量微分分布曲线间断函数连续函数高分子分子量的质量微分分布曲线2021/7/28高分子物理11数均分子

5、量:按分子数统计平均重均分子量:按分子重量统计平均Z均分子量:按Z量统计平均1.2.1.2常用的统计平均分子量2021/7/28高分子物理12粘均分子量:粘度法测得的平均分子量α为与溶液性质有光的常数(0.5~1.0)分子量高的组分在Z均中的贡献最大2021/7/28高分子物理13平均分子量的连续函数表示2021/7/28高分子物理14几种分子量统计平均值之间的关系对单分散试样有：时，时，2021/7/28高分子物理15分布宽度指数σ2为高分子中各个分子量与平均分子量之差的平方平均值σ2>0(σ2=0则为均一分子量)1.2.1.3分

6、子量分布宽度(多分散性)2021/7/28高分子物理16称为多分散系数，用来表征分散程度d越大，说明分子量越分散d＝１，说明分子量呈单分散（一样大）（d＝1.03～1.05近似为单分散）缩聚产物d＝２左右自由基产物d＝３～５有支化d＝２５～３０（PE）多分散系数d2021/7/28高分子物理171.2.2高分子分子量的测定方法2021/7/28高分子物理18高聚物分子量大小以及结构的不同，所采用的测量方法将不同；不同方法所得到的平均分子量的统计意义及适应的分子量范围也不同；由于高分子溶液的复杂性，加之方法本身准确度的限制，使测得的平

7、均分子量常常只有数量级的准确度。2021/7/28高分子物理19类型方法适用范围分子量意义类型化学法端基分析法3×104以下绝对热力学法冰点降低法5×103以下相对沸点升高法3×104以下相对气相渗透法3×104以下相对膜渗透法2×104～1×106绝对光学法光散射法1×104～1×107Mw相对动力学法超速离心沉降平衡法1×104～1×106Mw~Mz相对粘度法1×104～1×107Mh相对色谱法凝胶渗透色谱法（GPC）1×103～1×107各种平均相对2021/7/28高分子物理201.2.2.1端基分析法①分子量不大（3×10

8、4以下），因为分子量大，单位重量中所含的可分析的端基的数目就相对少，分析的相对误差大；②结构明确，每个分子中可分析基团的数目必须知道；③每个高分子链的末端带有可以用化学方法进行定量分析的基团。⑴适用对象：2021/7/28高分子物理2