四川大学高分子物理课件第三章聚合物的分子量.ppt

第三章 聚合物的分子量及其分布 第一节 聚合物分子量的统计意义 通常α在0.5～1之间，因此 平均分子量 方 法 类型 分子量范围 平均分子量 方法 类型 分子量范围 注：A—绝对法 R—相对法 第二节 数均分子量的测定 　如图所示，容器半透膜分成两部分。半透膜只允许溶剂分子透过。开始两池液面高度相同。溶剂渗透到溶液池中，产生液面高差。达到渗透平衡，两边液面高差产生的压力差叫渗透压。用Π表示。 渗透过程中溶液体系的压力↑，对恒温过程，压力的微小变化将引起　　　的变化 利用渗透压求数均分子量 一、散射光和光散射法 散射光：当一束光（入射光）通过介质（气体、液体、溶液）时，一部分光沿着原来入射方向继续传播，称为透射光。在入射方向以外的其它方向，同时也能观察到很弱的光强，这种光叫做散射光。 利用光散射的性质测定分子量和分子尺寸的方法—光散射法。 六、小结--黏度法测定M的步骤 黏度法测定M的具体工作就是[η] 的测定和K与α的选用。 1、测定[η] 2、选用K，α（聚合物、溶剂、T、M范围） 3、计算M， [η]=KMα 一、基本原理 GPC法分离的核心部件是一根装有多孔性填料的色谱柱 Vt V0—柱中填料粒间体积 Vi—填料内部孔洞体积 VS—填料骨架体积 Vt=Vo+Vi+Vs 溶剂分子活动范围 Vo+Vi 该理论假定，色谱柱的总体积为Vt: 当高分子链的尺寸大于凝胶内部的孔洞体积，则任何孔洞它都不能进入，那么它只能在填料颗粒间流过，淋出（保留）体积VR=Vo 若高分子链的尺寸很小，以致于它可以进入所有孔洞那么它的淋出（保留）体积VR=Vo＋Vi 若高分子链的尺寸比填料内部的孔洞尺寸小，而又不是小到以致于能进入所有孔洞，那么有些聚高分子进入大的孔洞，而有些既能进入较大的孔洞又能进入小的孔洞，淋出体积VR在Vo和Vo＋Vi 之间 淋出体积： VR=Vo+ Kd Vi Kd=0 VR=Vo 无分离能力 Kd=1 VR=Vo+Vi 无分离能力 只有0Kd1, VoVRVo+Vi的分子，在GPC中才能进行分离。 大小不同的分子有不同的VR，从而在淋洗过程中得到分离。溶质分子体积越小，VR越大。VR仅由溶质分子尺寸和填料孔洞尺寸所决定。分离过程的产生，完全是由于体积排除效应所致，故称为体积排除机理。 奥氏黏度计 乌氏黏度计 溶液的黏度测定用粘度计测出 和 后，由外推法或一点法求得 。 用“一点法”，只要测定一个浓度下的黏度，就可以求出 ，不需要稀释溶液，故可以用奥氏黏度计。 试验测定时，溶液浓度在0.01mg/ml以下， 值在1.05-2.5之间最为适宜。 试验中使用乌氏黏度计的工作原理 (如何用实验的方法测出 ) 各种浓度的溶液流出时间 纯溶剂流出时间 四、 与分子量的依赖关系---- 的测定原理 高分子溶液理论表明 溶液中高分子线团松散，流动时线团内的溶剂分子是完全自由的，可自由穿透高分子线团 溶液中高分子线团卷曲紧密，相互作用大，以致溶剂被截留在高分子线团内，流动时线团内的溶剂分子随高分子一起流动 所以， 的关系式取决于高分子在溶液中的形态。 高分子形态是高分子链段间和高分子链段与溶剂分子间相互作用的反映。 因此[η] ～M的关系取决于高分子—溶剂体系的本质（M、大分子形态）和测定时的温度。 实验证明，当高分子—溶剂—温度确定之后，[η]的数值仅由分子量M决定，即 即Mark-Houwink方程 是与聚合物、溶剂体系、温度有关的常数 反映溶液中大分子形态的参数，一般为0.5-1 黏均分子量 因此，知道 和 的值，就可以通过试验 测得的 值求出聚合物的黏均分子量。 值与体系的性质关系不大，仅随聚合物分子量的增加而略有减小（在一定分