Chap1-高分子分子量与分子量分布.ppt

高分子物理 材料学院高分子科学与工程系;第 一 章 分子量与分子量分布;1.1 高分子科学发展简史 1.2 从小分子到大分子 1.3 高分子的分子量和分子量分布 1.4 分子量和分子量分布的测定 1.5 高分子物质的类型 1.6 聚合物的玻璃化转变;1.1 高分子科学发展简史;;1930-1940年 W. Kuhn、E. Guth、H. Mark统计力学用于高分子链的构象统计，建立了橡胶高弹性的统计理论。;P. J. Flory 和M. L. Huggins 用似晶格模型推导高分子溶液的热力学性质，使渗透压等依数性得到理论上的解释。 P. Debeye 和B. H. Zimm 光散射法研究高分子溶液性质;Flory 和Fox 将热力学和流体力学联系，使高分子溶液的粘度、扩散、沉降等宏观性质与微观结构相联系。 M. L. Willianms, R. F. Landel, J. D.Ferry 粘弹性研究取得重大进展;1953年;H. Staudinger（1953年获诺贝尔化学奖，德) 提出高分子的概念 高分子科学的奠基人 K. Ziegler 和G. Natta ( 1963年获诺贝尔化学奖) 发现了定向聚合，并研制出相应的催化剂 Ziegler （德）: 研究乙烯聚合的催化剂 Natta：（意）：研究丙烯聚合的催化剂;高分子物理内容;高分子的结构;聚合物结构与性能的关系;成型加工;1.2 从小分子到大分子;低分子化合物——固定分子量 水：18，甲烷：16，甘油：92 高分子化合物（聚合物）——在聚合过程中，由于反应几率不同，即使是 “纯粹”的聚合物，也是由分子量不等的同系物组成，即分子量为一平均值。 平均分子量的数值与测定和统计方法有关。;聚合物分子量的特点;（1）数均分子量; 数均分子量的物理意义： ——试样总质量按分子总数来平均。 测定方法： 利用物化中的依数性所测得的分子量均为数均分子量。如： 端基分析、 沸点升高、 冰点下降、 蒸气压、 渗透压等。 低分子部份对数均分子量有较大的贡献。;（2）重均分子量; 重均分子量的物理意义 ——由各级分重量来平均的分子量 测定方法： 凡是利用与分子重量有关的性质测得的分子量是重均分子量，如光散射法等。 高分子部份对重均分子量有较大的贡献。;蚊子×4 质量：1;数均分子量;重均分子量;α：高分子稀溶液特性粘数分子量关系式[η]=K Mηα中的指数，一般在0.5～0.9之间。; 一般性的聚合物：;高聚物分子量的多分散性Polydispersity ;分布宽度指数: 试样中各个分子量与平均分子量之差 值的平方平均值; 单分散性聚合物： = 1； 缩聚物（如聚酯、聚酰胺等）：较小； 加聚物（如聚氯乙烯等）：较大； 阴离子聚合的PSt： =1.02～1.20，标样。 常见聚合物 =2～50;; 拉伸强度和冲击强度 (Tensile and impact strength) 与样品中低分子量部分有较大关系 溶液粘度和熔体的低切流动性能 (Solution viscosity and low shear melt flow) 与样品中中分子量部分有较大关系 熔体强度与弹性 与样品中高分子量部分有较大关系;M(W);化学方法 Chemical method 端基分析法 热力学方法 Thermodynamics method 沸点升高，冰点降低，渗透压法，蒸气压渗透法 光学方法 Optical method 光散射法 动力学方法 Dynamic method 粘度法 其它方法 Other method 凝胶渗透色谱法;适用条件: 已知聚合物的化学结构, 末端具有可定量分析的基团 相对分子质量: 102 ~ 3×104 g/mol 采用的方法 化学滴定法: 缩聚产物, 如聚酯、聚酰胺等 放射化学法: 末端具有放射性同位素 光谱法: 末端具有特定吸收的基团; 测定原理： 高分子中 根据端基含有 而链中没有 通过滴定得出试样中高分子数目，计算出 ;例题：用醇酸缩聚法制得的聚酯，每个分子中有一个可分析的羧基，现滴定 1.5 g 的聚酯用去 0.1 mol/L 的NaOH 溶液 0.75 mL，试求聚酯的数均相对分子质量。;端基分析法的优缺点; 利用溶液的依数性测定分子量;;①溶剂池和溶液池被一层半透膜隔开 ②此膜只能允