与许多其他物质不同,聚合物含有各种不同分子量的链。因此,我们无法精确计算聚合物的分子量;相反,我们计算聚合物的平均分子量。确定聚合物的平均分子量是非常重要的,因为它们的性能取决于它。例如,平均分子量大的聚合物的行为方式与平均分子量小的聚合物完全不同。计算聚合物的平均分子量有多种方法,包括粘度法、渗透压法、排阻色谱法、超速离心法、光散射法、端基分析法和浊度滴定法。
本文的重点是,
1.如何计算聚合物的分子量数均分子量-重均分子量
2.什么是粘度计?
3.什么是超速离心?
在已知分子量分布的情况下,有两种常用的方法来计算聚合物的平均分子量。
第一种方法是数均分子量法(Ḿn) ,由方程求得;
Ḿn=Σ 席蜜
MI是尺寸范围I的平均分子,席是在给定范围内链的总数的分数。
第二种方法是重均分子量法(Ḿw) ,由方程求得;
Ḿw=Σ wi-Mi公司
Mi是尺寸范围i的平均分子量,wi是给定范围内分子的重量分数。
测定聚合物平均分子量最常用的技术是粘度计,其中使用了乌氏粘度计。在这种方法中,聚合物应该是液态的;否则,必须用已知浓度的溶剂溶解。根据Mark-Houwink方程,如果粘度(η) 是众所周知的。
[η] = 知识管理硕士……………1
K和a是已知的常数,取决于溶剂、聚合物类型和温度。
价值[η] 可通过绘图确定((η- η0)/ η0c)作为c的函数,其中c是聚合物溶液的浓度。为了确定η 利用粘度计,首先要制备一系列的聚合物溶液。然后必须确定每个溶液的流出时间(t)。根据哈金斯方程,
(t–t0)/t0c=(η – ηo) /η0摄氏度……………2
t0是没有聚合物的纯溶剂的流出时间。利用上述1和2方程,我们可以确定聚合物的平均粘度。
Ubbelohde viscometer
在这种方法中,聚合物的平均分子量是通过测量沉降速率来确定的。颗粒的沉降速度通常很慢。为了加速这一过程,我们可以使用超离心机。聚合物的平均分子量可由下列方程式确定:;
M=srt/(1-ρνs) D级
M是样品的分子量,R是通用气体常数,T是温度,ρ 是溶液密度,νs是溶质的比容,s是沉淀常数,D是扩散系数。
必须首先使用下面的公式确定S。
S=S/rω2
s是速度,r是半径ω 是角速度。
除了这些主要技术外,色谱法、渗透压法、光散射法、端基分析法和浊度滴定法也可用于测定聚合物的分子量。然而,最常用和最简单的技术是粘度计。
工具书类
斯图尔特,学士。H(聚合物分析(第30卷)。约翰威利;儿子们。
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