高分子分子量测试
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下一篇 2017-09-28 13:56:21
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、加工性能等)。
(1)分子量在103-107之间;
(2)分子量不均一,具有多分散性。
高聚物具有相同的化学组成,是由聚合度不等的同系物的混合物组成,所以高聚物的分子量只有统计的意义。
用实验方法测定的分子量只是统计平均值,若要确切描述高聚物分子量,除了给出统计平均值外,还应给出试样的分子量分布。
高聚物的分子量有数均分子量Mn(按分子数的统计平均)、重均分子量Mw(按重量的统计平均)、Z均分子量Mz(按Z量统计平均)、粘均分子量Mƞ(用溶液粘度法测得的平均分子量)。这几种分子量统计平均值之间的关系为:Mn<Mƞ<Mw<Mz。α=Mw/Mn称为多分散系数,用来表征分散程度。α越大,说明分子量越分散,α=1,说明分子量呈单分散(一样大)。
分子量的测试有下表中的方法:
类型 | 方法 | 适用范围 | 分子量意义 | 类型 |
化学法 | 端基分析法 | 3×104以下 | 数均Mn | 绝对 |
热力学法 | 冰点降低法 | 5×103以下 | 数均Mn | 相对 |
沸点升高法 | 3×104以下 | 数均Mn | 相对 |
气相渗透法 | 3×104以下 | 数均Mn | 相对 |
膜渗透法 | 2×104-1×106 | 数均Mn | 绝对 |
光学法 | 光散射法 | 1×104-1×107 | 重均Mw | 相对 |
动力学法 | 超速离心沉降平衡法 | 1×104-1×106 | 重均Mw、Z均Mz | 相对 |
粘度法 | 1×104-1×107 | 粘均Mƞ | 相对 |
色谱法 | 凝胶渗透色谱法(GPC) | 1×103-1×107 | 各种平均 | 相对 |
由于凝胶色谱法测定周期短、操作简便、数据可靠、重复性好等优点得到了广泛应用。下图是用凝胶色谱法测定的PC/ABS塑料分子量分布图,使用常用的四氢呋喃溶剂溶塑料:
测试扫出来的谱图,直接得到四中分子量结果:Mz,Mƞ,Mw,Mp,选择自己需要得到结果既可以。
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TAG: 分子量美信分析高分子材料高聚物高分子分析