第四章 聚合物的分子量与分子量分布VIP免费

24/12/25高分子物理1第四章聚合物的分子量与分子量分布Molecularweightanditsdistributionofpolymer24/12/25高分子物理2教学内容1聚合物分子量的统计意义多分散性、平均分子量种类、多分散系数2聚合物分子量的测定方法端基分析法、溶液依数性法、渗透压法、黏度法3聚合物的分子量分布的测定方法分子量分布的研究方法、分子量分布的表示方法、分子量分布的数据处理、凝胶渗透色谱(GPC)24/12/25高分子物理3教学目的：通过本章的学习，全面理解和掌握各种统计平均分子量和分子量分布的意义、表达式和分析测试方法及测试基本原理。重点：各种统计平均分子量和分子量分布的表达式、表示方法及测量手段；GPC测量分子量及分子量分布的方法和原理。24/12/25高分子物理4引言分子量、分子量分布是高分子材料最基本的结构参数之一，高分子材料的许多性能与分子量、分子量分布有关：优良性能（抗张、冲击、高弹性）是分子量大带来的，但分子量太大则影响加工性能（流变性能、溶液性能）；兼顾使用性能和加工性能，必须对分子量、分子量分布予以控制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Numberaveragemolecularweight重均分子量WeightaveragemolecularweightZ均分子量z-averagemolecularweight粘均分子量Viscosity-averagemolecularweight假设聚合物试样的总质量为m,总物质的量为n,不同分子量分子的种类用i表示第i种分子的分子量为Mi,物质的量为ni,质量为mi,在整个试样中所占的摩尔分数为xi,质量分数为wi,则有:,iinnmm,iiiinmxwnm1,1iixw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111iiiiiiiinMxnMnM11111112iiiiiiiiiiiiiiiiiiiwMwMMMnMnMmmmm1、数均分子量：按数量的统计平均分子量mi=niMi4.1.2统计平均分子量3、Z均分子量：按Z量的统计平均分子量Zi=miMi211311211mmZMZiiiiiiiiiiiiiiiiizMnMnMMM平均分子量统一表达式：N=0，N=1，N=2N111NiiiiiiMnMnMniiiiiMnMnM11wiiiiiiMMnMnM112ziiiiiiMMnMnM21134.1.2统计平均分子量nMMMaiiMwM/14、粘均分子量：用稀溶液粘度法测得的平均分子量为Mark-Houwink方程中的参数，nMM当＝-1时，MM当＝1时，通常的数值在0.5～1.0之间，因此4.1.2统计平均分子量（1）数均分子量iiiiiiiinMxnMnM（2）重均分子量iiiiiiiiwMwmMmM（3）Z均分子量iiiiiiiiiiiiiiiiizMwMwMmMmzMzM22iiimMZ（4）粘均分子量aiiMwM/1nwzMMMM各种分子量的关系举例：ni101010Mi(×10-4)30201044103010201010102010101010iininMMn2222441030102010101023.310103010201010iiwiinMMnM33334422221030102010101025.710103010201010iiizinMMnM24/12/25高分子物理14分布宽度指数σ2为高聚物中各个分子量与平均分子量之差的平方平均值σ2>0(σ2=0则为均一分子量)1MMMMMwz2ww2w2w1MMMMMnw2nn2n2n1.3分子量分布宽度(多分散性)24/12/25高分子物理15称为多分散系数，用来表征分散程度d越大，说明分子量越分散d＝１，说明分子量呈单分散（一样大）（d＝1.03～1.05近似为单分散）nwMMdwnMM缩聚产物d＝２左右自由基产物d＝３～５有支化d＝２５～３０（PE）多分散系数dnwzMMMMW(M)MnMMwMzM对于多分散试样Monodispersity单分散CanbeObtainedfromanionicpolymerization阴离子聚合zwnMMMM分子量分布的连续函数表示...