第四章聚合物的分子量与分子量分布.ppt

聚合物分子量的特点 聚合物分子量比低分子大几个数量级，一般在103~107之间 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。 聚合物的分子量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 聚合物分子量的统计意义 数均分子量 Number average molecular weight 重均分子量 Weight average molecular weight Z均分子量 z-average molecular weight 粘均分子量 Viscosity-average molecular weight 4.1.2统计平均分子量 2、重均分子量：按重量的统计平均分子量 4.1.2统计平均分子量 3、Z均分子量：按Z量的统计平均分子量 平均分子量统一表达式： N=0， N=1， N=2 4.1.2统计平均分子量 4.1.2 统计平均分子量 Monodispersity 单分散 分子量分布的连续函数表示 4.1.4分子量与分子量分布对性能的影响 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。 分子量太低，材料的机械强度和韧性都很差，没有应用价值。分子量太高，熔体粘度增加，给加工成型造成困难。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，如加工温度、成型压力等 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。 思考题2.用苯做溶剂，三硬酯酸甘油酯（M=892g/mol)做标准样品，若浓度为1.2x10-3g/ml测得ΔT为786,现用此仪器和溶剂测聚二甲基硅氧烷的相对分子质量，浓度和ΔT的关系如下表： 解（1）标定时 思考题3: 于25℃，测定不同浓度的聚苯乙烯-甲苯溶液的渗透压，结果如下表：试求PS数均分子量； A2 ；x1 .已知甲苯密度＝0.8623g/ml;PS密度＝1.087g/ml GPC - Gel Permeation Chromatography (1) 分离机理 淋出体积：自试样进入色谱柱到淋洗出来，所接收到的淋出液的体积，称为该试样的淋出体积Ve。 当仪器与实验条件确定后，溶质的淋出体积与其分子量有关，分子量越大，其淋出体积越小。 溶质分子的体积越小, 其淋出体积越大. 这种解释不考虑溶质与载体间的吸附效应以及溶质在流动相和固定相中的分配效应, 其淋出体积仅仅由溶质分子的尺寸和载体的孔径尺寸决定, 分离完全是由于体积排除效应所致, 所以又被称为体积排除机理。 （2）GPC曲线 （3）凝胶渗透色谱图和校正曲线 所谓校正曲线就是用一组已知分子量的单分散标准样品，在相同测试条件下作一系列GPC色谱图(图8—40)，以它们的峰值位置的淋出体积Ve对1nMn作图得到的曲线。 普适校正曲线 根据GPC的分离机理，将校正曲线的纵坐标换成与分子尺寸有关的参数，即可获得适合于各种高聚物的普适校正曲线。 由弗洛利的特性粘数理论知道，[?]M即为溶液中高分子的流体力学体积。 以lg [?]M 对Ve作图，对不同的高聚物试样所得的校正曲线是重合的，称为普适校正曲线。 普适校正曲线 * 高分子物理 * 解: c’ 1 2/3 1/2 1/3 1/4 t 241.6 189.7 166 144.4 134.2 hr= t/t0 2.262 1.776 1.554 1.352 1.257 hsp= hr-1 1.262 0.776 0.554 0.352 0.257 lnhr/c’ 0.816 0.862 0.882 0.905 0.915 hsp/c’ 1.263 1.164 1.108 1.056 1.028 * 高分子物理 * c’ lnhr/c’ hsp/c’ * 高分子物理 * 2.5高聚物分子量分布的测定方法 * 高分子物理 * 测量聚合物分子量分布一般有两种方法: 一是将聚合物按分子量进行分级，测出各级分分子量及所占比例，画出分布曲线。 二是用凝胶渗透色谱仪（GPC）直接测分布曲线，但GPC法不能将各级分严格分开。 * 高分子物理 * 2.5.1 聚合物分子量分布的测试方法 * 高分子物理 * 1. 沉淀分级法 ??逐步加入沉淀剂：在高分子稀溶液（1％）中逐步加入沉淀剂，使之产生相分离将浓相取出，称为第一级分（先沉下是大分子），在稀相中再加入沉淀剂，又产生相分离，取出浓相（较小分子），称为