聚合物的分子量和分子量分布.ppt

(5)特性粘度[η]表示高分子溶液趋于零时，单位浓度的增加对溶液增比粘度或相对粘度对数的贡献。其数值不随溶液浓度c的大小而变化，但随浓度的表示方法而异。特性粘度的单位是浓度单位的倒数，即dl/g或ml/g。第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日2、特性粘度和分子量的关系高分子溶液理论表明，在溶液中的高分子线团若卷曲紧密，流动时线团内的溶剂分子随高分子一起流动，[η]∝M1/2；若高分子线团松懈，流动时线团内的溶剂分子是完全自由的，即高分子线团可为溶剂分子自由穿透，那么[η]∝M，实验结果也表明，当聚合物、溶剂和温度确定后，[η]的数值仅由试样的相对摩尔质量M决定，Mark-Houwink方程经验公式，只要知道参数K和α，即可根据所测得的值[η]计算试样的粘均相对摩尔质量Mη。第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日关于聚合物的分子量和分子量分布第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日引言聚合物的相对摩尔质量(molarmasses)及其分布(distributions)是高分子材料最基本的参数之一，它与高分子材料的使用性能与加工性能密切相关。相对摩尔质量太低，材料的机械强度和韧性都很差，没有应用价值。相对摩尔质量太高，熔体粘度增加，给加工成型造成困难。因此聚合物的分子量一般控制在103～107之间。4.1聚合物分子量的统计意义第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日聚合物分子量特点(i)聚合物分子量比低分子大几个数量极，一般在103~107之间(ii)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。因此聚合物的分子量只具有统计意义，用实验方法测定的聚合物分子量只是描述需给出分子量的统计平均值和试样的分子量分布,4.1.1聚合物分子量的多分散性第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日l1=20m,Total10piecesl2=40m,Total20piecesl1=60m,Total15pieces权重法4.1.2统计平均分子量第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日几种分子的量的关系第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日分子量分布的连续函数表示n(M)为聚合物分子量按数量的分布函数m(M)为聚合物分子量按质量的分布函数x(M)为聚合物分子量按数量分数的分布函数，或称归一化数量分布函数。w(M)为聚合物分子量按质量分数的分布函数，或称归一化质量分布函数。第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日PolymerchainsMolecularweightM1 M2 … MiNumber N1 N2 … NiNumberaveragemolecularweightWeightaveragemolecularweightWeightforeachchain m1 m2 … mi第7页，共45页，星期日，2025年，2月5日1、数均分子量按物质的量统计平均分子量，定义为：2、重均相对摩尔质量按重量的统计平均分子量，定义为：第8页，共45页，星期日，2025年，2月5日3、Z均分子量按Z量的统计平均分子量，定义为：统一表达式：n＝0，；n＝1，；n＝2，第9页，共45页，星期日，2025年，2月5日4、粘均分子量用稀溶液粘度法测得的平均分子量为粘均分子量，定义为：α为Mark-Houwink方程中的参数，当α＝1时，；当α＝-1时，。通常的α数值在0.5～1.0之间，因此，但更接近于。第10页，共45页，星期日，2025年，2月5日各种分子量的关系第11页，共45页，星期日，2025年，2月5日分子量分布宽度是实验中各个分子量与平均分子量之间差值的平方的平均值，可简明地描述聚合物试样分子量的多分散性。分布宽度指数Polydispersityindex多分散系数?Polydispersitycoefficient4.1.3分子量分布宽度第12页，共45页，星期日，2025年，2月5日Monodispersity单分散When?=