質均分子量

質均分子量聚合物中按分子數按質量平均的相對分子質量。

基本介紹

• 中文名：質均分子量
• 學科：物理

定義

聚合物中按分子數按質量平均的相對分子質量。

測量方法

高聚物的分子量及分子量分布，是研究聚合物及高分子材料性能的最基本數據之一。它涉及到高分子材料及其製品的力學性能，高聚物的流變性質，聚合物加工性能和加工條件的選擇。也是在高分子化學、高分子物理領域對具體聚合反應，具體聚合物的結構研究所需的基本數據之一。

1.粘度法測質均分子量

（粘均分子量Mη）

用烏式粘度計，測高分子稀釋溶液的特性粘數[η]，根據Mark-Houwink公式[η]=kMα，從文獻或有關手冊查出k、α值，計算出高分子的分子量。其中，k、α值因所用溶劑的不同及實驗溫度的不同而具有不同數值。

2.小角雷射光散射法測質均分子量

（Mw）

當入射光電磁波通過介質時，使介質中的小粒子（如高分子）中的電子產生強迫振動，從而產生二次波源向各方向發射與振盪電場（入射光電磁波）同樣頻率的散射光波。這種散射波的強弱和小粒子（高分子）中的偶極子數量相關，即和該高分子的質量或摩爾質量有關。根據上述原理，使用雷射光散射儀對高分子稀溶液測定和入射光呈小角度（2℃－7℃）時的散射光強度，從而計算出稀溶液中高分子的絕對重均分子量（MW）

值。採用動態光散射的測定可以測定粒子（高分子）的流體力學半徑的分布，進而計算得到高分子分子量的分布曲線。

3.體積排除色譜法測質均分子量

（SES）（也稱凝膠滲透色譜法（GPC））

當高分子溶液通過填充有特種多孔性填料的柱子時，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈現不同大小的流體力學體積。柱子的填充料表面和內部存在著各種大小不同的孔洞和通道，當被檢測的高分子溶液隨著淋洗液引入柱子後，高分子溶質即向填料內部孔洞滲透，滲透的程度和高分子體積的大小有關。大於填料孔洞直徑的高分子只能穿行於填料的顆粒之間，因此將首先被淋洗液帶出柱子，而其他分子體積小於填料孔洞的高分子，則可以在填料孔洞內滯留，分子體積越小，則在填料內可滯留的孔洞越多，因此被淋洗出來的時間越長。按此原理，用相關凝膠滲透色譜儀，可以得到聚合物中分子量分布曲線。配合不同組分高分子的質譜分析，可得到不同組分高分子的絕對分子量。用已知分子量的高分子對上述分子量分布曲線進行分子量標定，可得到各組分的相對分子量。由於不同高分子在溶劑中的溶解溫度不同，有時需在較高溫度下才能製成高分子溶液，這時GPC柱子需在較高溫度下工作。

4.質譜法測質均分子量

質譜法是精確測定物質分子量的一種方法，質譜測定的分子量給出的是分子質量m對電荷數Z之比，即質荷比（m/Z）過去的質譜難於測定高分子的分子量，但近20餘年由於我的離子化技術的發展，使得質譜可用於測定分子量高達百萬的高分子化合物。這些新的離子化技術包括場解吸技術（FD），快離子或原子轟擊技術（FIB或FAB）,基質輔助雷射解吸技術（MALDI-TOF

MS）和電噴霧離子化技術（ESI-MS）。由雷射解吸電離技術和離子化飛行時間質譜相結合而構成的儀器稱為“基質輔助雷射解吸－離子化飛行時間質譜”（MALDI-TOF

MS

雷射質譜）可測量分子量分布比較窄的高分子的重均分子量（Mw）。由電噴霧電離技術和離子阱質譜相結合而構成的儀器稱為“電噴霧離子阱質譜”（ESI-ITMS

電噴霧質譜）。可測量高分子的重均分子量（Mw）。