高分子分子量測試
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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結構參數之一。高分子材料的許多性能與分子量、分子量分布有關:優良性能(抗張、沖擊、高彈性)是分子量大帶來的,但分子量太大則影響加工性能(流變性能、溶液性能、加工性能等)。
(1)分子量在103-107之間;
(2)分子量不均一,具有多分散性。
高聚物具有相同的化學組成,是由聚合度不等的同系物的混合物組成,所以高聚物的分子量只有統計的意義。
用實驗方法測定的分子量只是統計平均值,若要確切描述高聚物分子量,除了給出統計平均值外,還應給出試樣的分子量分布。
高聚物的分子量有數均分子量Mn(按分子數的統計平均)、重均分子量Mw(按重量的統計平均)、Z均分子量Mz(按Z量統計平均)、粘均分子量M?(用溶液粘度法測得的平均分子量)。這幾種分子量統計平均值之間的關系為:Mn<M?<Mw<Mz。α=Mw/Mn稱為多分散系數,用來表征分散程度。α越大,說明分子量越分散,α=1,說明分子量呈單分散(一樣大)。
分子量的測試有下表中的方法:
類型 | 方法 | 適用范圍 | 分子量意義 | 類型 |
化學法 | 端基分析法 | 3×104以下 | 數均Mn | 絕對 |
熱力學法 | 冰點降低法 | 5×103以下 | 數均Mn | 相對 |
沸點升高法 | 3×104以下 | 數均Mn | 相對 |
氣相滲透法 | 3×104以下 | 數均Mn | 相對 |
膜滲透法 | 2×104-1×106 | 數均Mn | 絕對 |
光學法 | 光散射法 | 1×104-1×107 | 重均Mw | 相對 |
動力學法 | 超速離心沉降平衡法 | 1×104-1×106 | 重均Mw、Z均Mz | 相對 |
粘度法 | 1×104-1×107 | 粘均M? | 相對 |
色譜法 | 凝膠滲透色譜法(GPC) | 1×103-1×107 | 各種平均 | 相對 |
由于凝膠色譜法測定周期短、操作簡便、數據可靠、重復性好等優點得到了廣泛應用。下圖是用凝膠色譜法測定的PC/ABS塑料分子量分布圖,使用常用的四氫呋喃溶劑溶塑料:
測試掃出來的譜圖,直接得到四中分子量結果:Mz,M?,Mw,Mp,選擇自己需要得到結果既可以。
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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