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分子量与分布对材料的影响


高聚物分子量对高分子材料性能的影响 [中图分类号]O631 [文献标识码]A [文章编号]1006-7906(2000)05-0027-01 1 高聚物分子量的特殊性及其测定方法 高聚物的分子量有两个基本特点:一是分子量大;二是分子量具有多分散性,也即同一 种聚合物,其分子量的大小各不相同。因此,讨论某一种聚合物的分子量有多大,并没有意 义,只有讨论其平均分子量才具有实际价值。

当外界条件固定时, 可应用聚合物的性质与分子量成函数关系这一特性, 来测定其分子 量的统计平均值。 由于聚合物的不同性质与分子量有不同的依赖关系, 因而根据不同的性质 求得的分子量的平均值是不同的。 即如果所用的测定方法不同, 就要采用不同的统计平均方 法。具体如下: 数均分子量:端基分析法、沸点升高法、冰点降低法、膜渗透压法、气相渗透压法。 重均分子量:光散射法、X 射线小角散射法、凝胶色谱法。 Z 均分子量:超速离心沉降平衡法、GPC(凝胶渗透色谱法)。 粘均分子量:粘度法 2 高聚物分子量与高分子材料性能的关系 高聚物平均分子量的大小及其分散性,对高聚物的物理性能与加工性能都有重要的影 响。因此,可作为加工过程中各种工艺条件的选择依据。 高聚物的分子量只有达到某数值后,才能表现出一定的物理性能。但当大到某程度后, 分子量再增加,除其它性能继续再增加外,机械强度变化不大。由于随着分子量的增加,聚 合物分子间的作用力也相应增加, 使聚合物高温流动粘度也增加, 这给加工成型带来一定的 困难。因此,聚合物的分子量大小,应兼顾使用和加工两方面的要求。 分子量分布对高分子材料的加工与使用也有显著的影响。 1、对塑料而言,塑料的分子量依据产品的要求,变动范围较大,但窄分布对加工和性 能都有利,因为存在少量低分子量级分的分子能起内增塑的作用。 2、对橡胶而言,平均分子量一般都很大,为保证制品强度,常以分子量分布宽一些为 宜,这样可改善流动性而有利于加工。但也不宜过宽,因为低分子量级分过多,橡胶混炼时 易粘辊。 3、对合成纤维而言,因其平均分子量较小,分子量分布以窄为宜。若分布宽,小分子 的组分含量高,这对纺丝性能和机械强度都不利。


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