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1、高分子的分子量分布表征用途 高分子的平均分子量及分子量在聚合物内的分布情况对聚合物的加 工性能（流变情况），以及聚合物的宏观力学性有着直接或间接的影 响。为了优化聚合物的加工、力学响应、以及其他的宏观材料性能， 需要对聚合物中分子量分布加以设计和控制。而达到此目的的前提： 定量了解高分子聚合物的分子量及其分布。表征方法及原理1. 高分子的结构 高分子是由结构单元（单体或其极性基团）通过化学键结合而成 的长链大分子。根据主链上的元素结构，高分子分为： 均链高分子 主链由单一的原子通过共价键组成。杂链高分子 主链由两种或两种以上的原子组成 组成链结构的原子除 C 原子外，还可以是 N、O、P、S、
2、Si、B 等元 素。与低分子量的分子相比，高分子具有复杂的结构和形态：同一分 子链中的结构单元可以是一种，也可以为几种；同一反应中生成的高 分子的相对分子质量，分子结构，分子空间构型，枝化度和交联度等 不尽相同。这样， 同一批次、同一工艺合成的高分子聚合物内分子 量呈现一定的分布形式。通常人们所谈的分子量为该分布条件下的特 征（平均）分子量。2. 分子量的分布形式2.1 柱形图 选用分子量测定方法中的任一方法测定一定数量样品的分子量后，将 测得的数据按从大到小的顺序排列。根据样品的数量选取适宜的步长A WS= (Wmax-Wmin) /n其中：AWS为步长；Wmax是测得的最大分子量；Wmin
3、)为测得 的最小分子量； n 为步数。根据步长，把获得的分子量数据分组，统计出每组中所含分子量数据的个数ni,相应的分子量出现的概率为：P=ni/NN 为测定分子量的总次数。以分子量的出现概率为纵坐标,分子量为 横坐标做图,得到的图形即为表现分子量分布形态的柱形图。由柱形 图可以得到分子量分布的总体概念,估计分布函数。测量次数越多, 步长分的越细,用柱形图对分子量分布的估计越准确。多数情况下 分子量的分布符合正态分布(高斯分布)。2.2 正态分布函数正态分布函数又称高斯分布函数(Gaussian function)。多数物理量， 包括高分子分子量的分布规律均符合正态分布形式。正态密度分布函 数
4、包含一个变量x,两个参数：数学期望卩和方差其中x为在-sWxWx区间内的变量。累积函数往往用来表征 变量为一定值下的发生概率，如分子量低于某一数值的概率。 数学期望代表了符合正态分布的分子量的真实中值。在实践中往往以 实测数据的平均值作为数学期望的估计值：uX = Sxi/N方差用实测数据的标准差估计：o2S2=S(x-X) 2/(n-l)显然，试验数据越多，数学期望和方差的估计值越逼近真值。在实际应用中，高分子的分子量均用测量的平均值表示。标准差的大 小指示了分子量散布的程度。分子量偏离中心值的程度可以用离散系 数C v表示：C v=S/X3. 高分子分子量分布的表征方法 高分子分子量的分布目前用重均分子量与数均分子量之比来表征： d=Mw/Mn 测量高分子材料中分子量分布的方法基本上可以分成两类：3.1 分级法 分级法实际上将受测样品分成不同分子量的等级。采用的方法有： l 分级沉淀法l 分级溶解法l 色层分离法l 超速离心分离法l 液液分隔法l 区熔法l 热重扩散法在分级测定高分子材料的分子量后，采用前述的分子量分布形式表示 方法即可得到分子量的分布。3.2 仪器分析法l 光散射法l 凝胶渗透色谱法所用仪器光散射仪电子显微镜凝胶色谱仪
