聚合物的分子量测定.ppt

聚合物相对分子质量的统计意义 常用的平均相对分子质量 粘均分子量 用粘度法测得稀溶液的平均相对分子质量为粘均相对分子质量，定义为: 分子量分布宽度 用于表征多分散性（polydispersity）的参数主要有两个 多分散系数（Heterodisperse Index，简称HI） 分布宽度指数 粘度法(viscosity) 在聚合物分子量测定中，粘度法是目前最常用的方法。粘度一方面与聚合物分子量有关，同时也决定于聚合物的分子结构、形态和在溶剂中的扩张程度。因此，粘度法测定分子量只是一种相对方法。 粘度的定义：液体流动时，可以设想有无数个流动的液层，各液层流动速度不同令ξ＝dv/ds，称为流速梯度 层流时，液体对流动的阻力F与液层面积A以及流速梯度成正比，即 F＝ηAξ。 若用σ表示单位面积液体的粘滞阻力，即σ＝F/A，那么 σ＝ηξ ， 这就是牛顿粘度定律的表达式。η为比例常数，称为液体的粘度（绝对粘度），单位：Pa?s 粘度法(viscosity) 奥氏粘度计Ostwald 测时液体自A管装入，在B管中将液体吸至a线以上后任其流下，测a到b所需时间t。 η=Aρt-Bρ/t ρ－液体密度 A,B－测量管的几何形状参数 t较大时 η=Aρt 因为对纯溶剂有ρ0, t0，所以ηr=(Aρt)/(Aρ0t0)=t/t0 乌氏粘度计Ubbelohole viscosimeter 原理同Ostwald 毛细管粘度计 液体装A管,B管吸液至a线，测液体从a→b时间t。 区别 奥氏粘度计中：液柱与大球中液面高度有关，所以每次测定时液体的体积必须固定 乌氏粘度计中：不受此限制，当液体自A管的大球吸到B管时，C管关闭，然后打开C管，D球与大气相连，毛细管下端的液面下降，在毛细管内流下的液体，形成一个悬液柱，出毛细管时沿壁流下，液柱高度h与A管内液面的高度无关，仪器常数就不受A管液面的影响。 粘度法(viscosity) 布氏粘度计 克服了毛细管粘度计测量范围的局限性，具有较宽的测量范围，适用于直链型、非线性的各种驱油用聚丙烯酰胺类聚合物，且分子量范围在8×106~3500×106，具有较高的测量精度 测量步骤 试样溶液的配制与稀释 配制浓度为0、200、300、400、500mg/L的聚合物溶液100mL，缓冲溶液是Nacl、柠檬酸钠、磷酸氢二钾 表观粘度的测量 温度为30℃，0号转子，转速70~80rpm 粘度法(viscosity) 粘度法的优点 设备简单，操作便利，测定和数据处理周期短，又有相当好的实验精确度。 注意事项 毛细管粘度计的选择: 使溶剂流出时间仅可能大, 一般需要该时间大于100秒. 所测溶液的浓度不宜过大. 温度变化不宜大. 溶解要充分. 光散射法（Light Scattering） 激光光散射技术 静态光散射主要是通过Zimm图（即双重外推法）来得到聚合物的重均分子量，回旋半径以及表征聚合物分子链段间和链段与溶剂分子间相互作用的第二维里系数，另外还可以通过光散射技术分析出聚合物的分散性。 动态光散射是利用多普勒效应来测量颗粒的粒径，测量原理如图1所示，由激光器发射激光通过透镜后照到样品池内的聚合物分子上，分子处于不停运动的过程中，使得散射光也发生位移，经过微孔进入到光电接收器中，再由光探测器（光电倍增管，PMT）转换成为电信号输出给随后的数字相关器(digital correlator)。计算机根据自相关函数中所包含的颗粒粒度信息算出粒度分布。 光散射法（Light Scattering） 注意事项 除尘工作是非常重要的，它决定了整个光散射实验的成功与否。因为实验过程中，溶液中的杂质将会影响散射光（丁达尔效应），会使仪器误认为杂质是聚合物溶液分子，掩盖真实的聚合物分子的结构信息，影响实验结果。 除尘 样品瓶的清洗。首先将样品瓶用自来水冲洗，多冲洗几次，用铬酸洗液进行浸泡12h，洗去样品瓶上面遗留下来的有机物，洗净后依次再用自来水和蒸馏水冲洗，最后用丙酮或者无水乙醇冲洗，烘干，洗净后的样品瓶用锡箔纸封口，放置在封口袋里面备用。清洗的过程中注意不要用手用力接触瓶身，防止留下刮痕。实验过程中的器具都需要按此要求严格进行除尘。 试样的清洗。在注射器与针头连接处使用Millipore公司生产的微孔滤膜（0.8μm））进行过滤 本实验过程中要注意溶液浓度的损失，因为测定聚合物分子量时，是