《聚合物的分子量》PPT课件.ppt

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1、第三章聚合物的分子量及其分布Molecularweightandmolecularweightdistribution高分子与小分子性能比较高分子小分子气体、液体、固体液体、固体高分子的许多优良性质是由于其长链结构（即分子量大）而得来的状态特点强度与木材、水泥甚至钢材可比，韧性和弹性不亚于棉、麻、毛和天然橡胶机械强度和韧性很低，工程使用价值不高与分子量有关的高聚物的性质有：熔体粘度，拉伸强度，模量，冲击强度，耐热性，耐腐蚀性，等等。当分子量增大到一定数值后，强度、模量、韧性等这些性能提高的速度减慢，最后趋于某一极限值。当分子量很高时，也就是说分子链很长时，流动困难

2、，从而加工困难。从而聚合物的分子量必须控制在一定范围内例如，实际应用的PE、PP第一节聚合物分子量的统计意义大具有多分散性，分布宽窄由合成反应的机理决定；分子量是一个统计平均值1.1高聚物分子量的特点假设：第种分子的分子量为摩尔数为（摩尔分数为）质量为（质量分数为）几种关系：总摩尔数第i级份的摩尔分数总摩尔分数具有归一性1.2常用的各种统计平均分子量总重量第i级份的重量分数总重量分数具有归一性常用的四种统计平均分子量有：数均分子量重均分子量Z均分子量粘均分子量（1）数均分子量按分子数统计平均的分子量，或者说每条高分子链平均到的分子量凡是能得到一定质量样品中的分子、

3、官能团或质点数目的测定，都可以用来计算。（2）重均分子量以重量为统计权重的分子量，或者说单位重量上平均到的分子量比数均分子量更依赖于大分子的数目。所以重均分子量对涉及大形变的许多性质如粘度和韧性的影响特别大。（3）黏均分子量用稀溶液黏度法测得的平均分子量是Mark-Huink方程中的指数是一个描述分子量与黏度的关系的方程，为特性黏数（4）Z均分子量以Z值为统计权重，高聚物熔体的弹性依赖于通常α在0.5～1之间，因此几种分子量统计平均值之间的关系：平均分子量方法类型分子量范围端基分析法A<3x104bp↑、冰点↓气相ΠA<3x104膜ΠA2x104～1x106等温蒸

4、馏A<3x104电子渗透法A>5x105电子显微镜A>5x105光散射A2x104～1x107X光小角散射A>1x1021.2测定分子量的方法平均分子量方法类型分子量范围注：A—绝对法R—相对法超速离心沉降平衡A104～107超速离心沉降速度A104～106稀溶液黏度R104～107凝胶渗透色谱法R103～107第二节数均分子量的测定数均分子量测定的基础是：高分子稀溶液的依数性原理----即溶液中某些性质的变化是溶质（聚合物）分子数目的函数。如：溶液的蒸气压、冰点、沸点以及渗透压等都与溶质的分子数有关，而与分子性质无关。例如：聚己内酰胺（尼龙－６）羧基－－用碱滴定

5、测定末端基团的数目后就可以确定已知质量样品中的分子链的数目。氨基－－用酸滴定一、端基分析法（Endgroupanalysis）此方法要求被测聚合物化学结构已知，分子链的末端带有可用化学方法滴定（定量分析）的基团从而可以计算出聚合物的分子量：试样的质量聚合物分子链的摩尔数试样的分子量越大，单位重量高聚物所含的端基数就越少，测定的准确度就越差。所以，端基分析法只适用于测定分子量在３万以下的聚合物。如图所示，容器半透膜分成两部分。半透膜只允许溶剂分子透过。开始两池液面高度相同。溶剂渗透到溶液池中，产生液面高差。达到渗透平衡，两边液面高差产生的压力差叫渗透压。用Π表示。二

6、、膜渗透压法（Osmoticmethod）（重点）渗透压产生的原因在于溶液中的溶剂和纯溶剂具有不同的化学位纯溶剂的化学位纯溶剂在标准状态下的化学位，是温度的函数纯溶剂的蒸汽压溶液中溶剂的化学位溶液中溶剂的蒸汽压因为：所以：也可以说，由于溶液池中溶剂浓度（蒸汽压）降低而导致的溶剂化学位降低即纯溶剂有较高的化学位，故可自发的向溶液池渗透随着渗透过程的进行，溶液池一侧的液面会逐渐升高，液面的升高引起流体静压力也在变化。液面上升产生的压力增加了溶液池中溶剂的化学位直到溶液池中溶剂的化学位增加到等于纯溶剂的化学位，渗透过程停止，达到热力学平衡。即渗透过程中溶液体系的压力↑，

7、对恒温过程，压力的微小变化将引起　　　的变化（4-22）式中　　为溶剂的偏mol体积。为液体所受的总压力补充内容若　　总压力的变化值为　　，对４－２２式积分，得溶液中溶剂的化学位变化（由压力变化引起）为：(4-23)(4-21)所以(4-24)另对低分子溶液设溶液中溶剂与溶质分子的摩尔分数分别为：则有如下的蒸汽压的关系：溶液中溶剂的摩尔数溶液中溶质的摩尔数对于稀溶液，　很小，上式近似为：(4-25)Van’tHoff方程溶液浓度溶质的分子量因此，对小分子，在一定温度下，测定已知浓度的溶液的渗透压，就可以求出溶质的分子量。对于高分子溶液：由Ｆ－Ｈ溶液理论得：在稀溶液

8、中，将上式