高聚物的分子量
高聚物的許多重要性質(zhì)，如強度、彈性、流動溫度、塑性和溶解能力等都與分子量大小有關(guān)。但根據(jù)反應動力學，由單體經(jīng)過加聚或縮聚所得合成高聚物，都是不同分子量的同系混合物。大多數(shù)天然高分子的分子量也是不均一的。因此，所謂高聚物的分子量，只有統(tǒng)計的意義，是統(tǒng)計平均值。
實際應用上，隨所采用方法的不同，所測得的平均分子量也不同，最常用到的平均分子量有數(shù)均分子量、重均分子量、粘均分子量和Z均分子量。
1.數(shù)均分子量
設(shè)高聚物試樣中的單體、二聚體、三聚體……i聚體的數(shù)目分別為N1、N2、N3……Ni；其各自分子量分別為M1、M2、M3…Mi，將每一分子數(shù)乘以其分子量后相加起來，然后除以所有分子總數(shù)即得數(shù)均分子量。即是分子量按照分子數(shù)分布函數(shù)N（M）的統(tǒng)計平均。故：
用沸點升高、冰點降低、蒸汽壓、滲透壓和端基分析等方法可測出數(shù)均分子量。
2.重均分子量
將每一級分的重量W與其分子量M的乘積相加后再除以總重量即得重均分子量。即是分子量按照重量分布函數(shù)W（M）的統(tǒng)計平均。故:
用光散射、擴散和超速離心等方法可給出重均分子量。
3.粘均分子量
可從高聚物在適宜溶劑中的特性粘度來求得，沒有物理意義。
4.Z均分子量 分子量按照分數(shù)函數(shù)MW（M）或M2N（M）的統(tǒng)計平均，它沒有具體的物理意義
這種分子量用得不多,可由超離心技術(shù)得到這種數(shù)據(jù)。
圖2-1是較典型的高聚物分子量分布和四種平均分子量的比較圖。
測定高聚物的方法有許多種,可分為化學法(如端基分析)、熱力學法(如沸點上升、冰點下降和滲透壓法)、動力學法(如超速離心與沉降及擴散法,粘度法。以及光散射法等其它方法。)測定各種分子量的不同方法及所得平均分子量的統(tǒng)計意義見表2-4。
已發(fā)現(xiàn)特性粘度和分子量之間的關(guān)系如下所示：
式中K和a是依賴于溶劑和溫度的經(jīng)驗常數(shù),a的數(shù)值一般在0.5~1.0范圍內(nèi)。
由上述定義可見,各個分子的分子量對用不同方法所測平均分子量所作的貢獻是不同。分子量大的分子對M和M的貢獻大,而對M的貢獻又比對M的大。例如將分子量為0的高分子和分子量為2×104的高分子,各以1克分子相混時,混合物的各種平均分子量分別為:
此處Mv的a值取0.6。由上面計算可見,當高聚物的分子大小不整齊時,其平均分子量有下列順序:
。只有在高聚物的分子量均一的情況下,各種平均分子量才會相等。
