高分子物理 5- 高聚物的分子量分布

第五章 高聚物的分子量及分子量分布

5. 3 分子量分布的表示方法1 定义 分子量分布是指聚合物试样中各个级分的含量与分子量的关 系。 2 表示方法

(1)分布曲线

(a)重量微分分布曲线

(b)重量积分分布曲线

(a)中：

M

0

W (M )dM= 1

I (M ) :分子量从0到M时重量分数 (b)中：

I (M ) W (M )dM0

M

(上限为1)

I ( ) W (M )dM 10

dI (M ) / dM W (M )

5.4

基于相平衡的分级方法

原理：把聚合物的组分按分子量的大小分离成若干

个级分，随后测定各组分的分子量及重量分数，绘出分布图。

实验分级方法聚合物的实验分级方法和测定主要有三类

测定聚合物分子量分布的方法方 法 基于 溶解 度的 方法 沉淀分级法 类 别 直接法 需要时间 一个月 优 缺 点 慢，繁，但可用 于制备分级。 慢，繁，但可用 于制备分级。 较快，仪器也不 复杂。 直接，时间短。 直接，时间短。快速，灵敏度高， 用样量少，重现性 好，适用范围广。

溶解分级法梯度淋洗法

直接法直接法

一 周2—3天 几小时 几小时 几十分钟

基于 分子 运动 的方 法

沉降平衡法 沉降速度法 凝胶色谱法

直接法 直接法 间接法

一 高分子溶液的相分离1原理高分子溶液在通常压力下，当温度较高时，完全互

溶成为均匀的溶液；

当T<Tc(临界共溶温度)时，即分离成两相：一

相为凝液相，高分子的含量较高，简称浓相；另一相为很稀的溶液相，简称稀相。

2 解释： a)T>Tc时，高分子热运动足以克服本身的 内聚能，→高分子分散在溶剂中，与溶剂任 意比例互溶

临界共溶温度与分子量的关系

T>Tc:任何比例互溶 T<Tc:两相

b)当T<Tc时，如下图所示：

聚苯乙烯-环己烷体系的溶解度曲线

相分离的分子量依赖性

3 实施方法：

a)逐步降温分级法：

b)逐步沉淀分级法： c)两者兼用：

二 高分子在两相中的分配 溶剂: 高分子：

1 1’

2 2’ 1:稀相中溶剂的体积分数 1’:浓相中溶剂的体积分数 2:稀相中高分子的体积分数 2’:浓相中高分子的体积分数

1:溶剂在稀相中的化学位变化 1’:溶剂在浓相中的化学位变化 2:高分子在稀相中的化学位变化 2’:高分子在浓相中的化学位变化

χ:高分子中链段数

1 1’ 溶剂： 高分子： 2 2’

式(1)

式(2)

联立(1)、(2):

两相分配系数σ,

高分子在浓稀两相中分配的的重量分数f’、f分别为：

④

不可能绝对分离，每个级分存在一定的分 布。