高分子物理(金日光)第四章.pptVIP

第4章分子量与分子量分布;聚合物分子量的特点;聚合物分子量的统计意义;高聚物分子量的多分散 Polydispersity ;4.1 聚合物分子量的统计意义;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:;4.1.2统计平均分子量;4.1.2统计平均分子量;迈耶霍夫平均分子量统一表达式：;4、粘均分子量：用稀溶液粘度法测得的平均分子量;4.1.2 统计平均分子量;Example1: ni 10 10 10 Mi(×104) 30 20 10;4.1.3 分子量分布宽度;多分散性系数 Polydispersity coefficient ( )：描述聚合物试样相对分子量的多分散程度。 ;W(M);Monodispersity 单分散;分子量分布的连续函数表示;4.1.4分子量与分子量分布对性能的影响;高聚物性质与分子量及其分布的关系;样品c：由于分子量15～20万的大分子所占的比例较大，可纺性很好。;4.2 聚合物分子量的测定;类 型;原理：线型聚合物的化学结构明确，而且分子链端带有可供定量化学分析的基团，则测定链端基团的数目，就可确定已知重量样品中的大分子链数目。;试样的相对摩尔质量越大，单位重量聚合物所含的端基数就越小，测定的准确度就越差。可分析的分子量不可太大，否则误差太大，上限为3×104左右。 对缩聚物的分子量分析应用广泛。 对于多分散聚合物试样，用端基分析法测得的平均分子量是聚合物试样的数均分子量： M＝W/N＝∑Wi/∑Ni＝∑NiMi/∑Ni＝Mn;4.2.2 沸点升高和冰点下降;对于小分子的稀溶液，可直接计算溶质的分子量。但高分子溶液的热力学性质和理想溶液偏差很大，所以需要在各种浓度下测定ΔTb和ΔTf，然后以ΔT/c对c作图，并外推至c＝0，从无限稀释的情况下的ΔT/c值计算聚合物的分子量，即： 用沸点升高法或冰点降低法测定的是聚合物的数均分子量。;4.2.3 渗透压法;适用分子量范围较广3×104～1×106 是绝对方法，得到的是数均分子量 可以得到 和 的物理意义：表明高分子溶液与理想溶液的偏离程度 。它与 一样来表征高分子链段之间以及链段与溶剂分子间的??互作用。;4.2.4 粘度法;（1）特性粘数与分子量的关系;截距为;粘度测定原理： 溶液流出时间 纯溶剂流出时间 ;特性粘度的测定;测定纯溶剂的流出时间to和各种浓度的溶液的流出时间t， 求出各种浓度的ηr、ηsp、ηsp/c和lnηr/c之值， 以ηsp/c和lnηr/c分别为纵坐标，c为横坐标作图，得两条直线。 分别外推至c＝0处，其截距就是特性粘度[η]。;特性粘数 的确定：;若 ，有如下展开：;令：;4.3 聚合物分子量分布的测定方法;凝胶渗透色谱(GPC) Gel Permeation Chromatography;浓度检测器;凝胶渗透色谱(GPC) Gel Permeation Chromatography;(1) 测定原理;(2) 体积排除机理;（3）GPC曲线;凝胶渗透色谱图和校正曲线;分子量-淋出体积标定曲线;（4）普适校正曲线;普适校正曲线;Flory’s theory;Weight fraction 质量分数