高聚物研究測定方法

① 高分子測分子量的方法都有哪些

分子測分子量的方法：

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。

分子量檢測方法：GPC 凝膠滲透色譜，飛行質譜法(Maldi-tof)

分子量測定儀器參數

GPC 流動相 ：THF(四氫呋喃)，H2O(水相)，DMF( N,N-二甲基甲醯胺), 二氯甲烷，TCB(三氯苯)

檢測方法：端基滴定法 冰點降低法 蒸汽壓下降法（VPO） 膜滲透壓法 。

檢測儀器：核磁共振 流動分析儀/流動注射分析儀(FIA SFA CFA)

電容水分測定儀 電阻水分測定儀

紅外水分測定儀 紫外可見分光光度計

紅外光譜(IR、傅立葉) 氣相分子吸收光譜儀（GMA）

② 怎麼研究聚合物

研究分析聚合物，可以幫助控制膜孔尺寸，優化包裝材料的加工條件，確定塑料在應力作用下的取向。通過X射線散射，可以測定自組裝嵌段共聚物或液晶聚合物的相結構，揭示因注塑等加工過程產生的內部結構變化，在控製冷卻過程中測試塑料的拉伸性能或結晶度，研究聚合物和復合薄膜的厚度和形貌，表徵橡膠填料或聚合物膠體和膠束在分散體中的大小、形狀和分布。通過廣角X射線散射法可以測定低水平潔凈度，在採用集成的溫度控制的動力學實驗中，測量到的聚烯烴的結晶度低至0.3%。通過Nano-inXider和Xeuss 3.0儀器，可以原位研究聚合物樣品的內部結構、界面、應力應變效應、溫度或濕度等。

③ 如何用核磁共振來測高分子的聚合度

核磁共振現象是1946年由Bloch和Bureellt「等 人發現的。這～發現立即引起科學界極大的興趣。 本文主要討論核磁共振技術在高分子聚合物和 合成橡膠中的應用（從核磁共振技術的分類來討論： 液相核磁技術，固態核磁技術，多維技術） 核磁共振技術主要可對聚合物作以下幾種形式 上的表徵：共混及三元共聚物的定性定量分析；異構 五十多年來，核磁共振波譜技術已取得極大的進展和 成功，檢測的核從1H到幾乎所有的磁性核；儀器頻率 已由30MHz發展到800MHz，現在還在向更高頻率 發展，儀器從連續波譜已發展到脈沖傅立葉變換譜 儀，並隨著多種脈沖序列的採用而發展了各種二維譜 體的鑒別；端基表徵；官能團鑒別；均聚物立規性分 析；序列分布及等規度的分析等。 早期利用NMR研究高聚物，多使用寬譜線研究 高分子固體的性能，因為譜線寬，分辨不佳，得到的信 息不多。現代FT－NMR潛儀用於高聚物研究通常采 用兩種方法，一種是選用合適的溶劑，提高溫度，或采 和多量子躍遷測定技術。固體高分辨核磁技術的出 現，使得所測樣品可成固體狀態。80年代產生了核 磁共振成像技術。這些實驗技術的迅速發展，使得核 磁共振的研究領域不斷擴大。它不僅是研究物質的 物理性能、分子結構、分子構形構象等的重要手段，而 且也是高分子材料、生理生化，醫療衛生等方面科研 收稿日期：2001—04—29 甩高場儀器的液體高分辨技術；另一種是利用固體高 分辨NMR，採用魔角旋轉及其它技術，直接得出分辨 良好的窄譜線。 作者簡介：張雪芹（1970一）女，大學。工程師，現於燕山石油化r公司研究院工作，主要從事渡譜分析及熱分析。 現代科學儀器2001 6 29 萬 方數據 及1，2單元結構。兩種方法都或多或少地依賴於同 2液相核磁共振波譜技術 在聚合工業中，用液體」C—NMR分析的一個最 分異構的純聚合物，每一一種純聚合物中包含一種濃度 相對較高的單元。聚丁二烯橡膠是由1．2一，c1．4一， t1．4一三種基本單元構成，其性能不僅與上述三種結 構單元的相對含量有關。而且還與1．2一．ci．4一， t1．4之間的連接方式以及1．2一序列單元的有規、 無規排列有著密切的聯系。因此研究聚丁二烯橡膠 的序列結構與立體結構，從更高的層次了解結構與性 能的關系，從而進行分子設計，十分必要。目前」C． NMR是研究PB鏈結構最有效的手段之一。其共振 吸收峰的強度與相應碳核的濃度成正比。周子南等 典型的例子就是以乙烯為骨架的聚合物的分析。乙 烯。丙烯共聚物是一個嵌段共聚物體系。其中包括了 復雜的共聚結構。Chang【21對19～48ppm區域的」c 信號峰進行了總結和歸屬。其實驗所用溶劑為帶有 少量氘代苯的1。2，4三氯苯或氘代四氯乙烷，實驗溫 度為125℃。在進行定量分析前要對自旋取向、檢測 時間、脈沖間隔，去偶模式等進行優化。另一個以乙 烯為基質的聚合物是聚（乙烯．乙烯基酯）。用超導核 磁共振氫譜可以成功地分析乙烯酯重量百分含量在 10％～17％的產物。醋酸乙烯酯含量可通過CHO質 子共振和乙醯基共振來測得。乙醯基共振分裂成2 個單峰，這是由於醋酸乙烯酯一醋酸乙烯酯、醋酸乙烯 酯一乙烯二元組的存在造成的，在CHO區域，只發現 了少量二元組裂分。

④ 測定聚合物分子量的方法有哪些

測定聚合物分子量通常採用的方法是凝膠滲透色譜法(GPC)。凝膠色譜不但可以用於分離測定高聚物的相對分子質量和相對分子質量分布，同時根據所用凝膠填料不同，可分離脂溶性和水溶性物質，分離相對分子質量的范圍從幾百萬到100以下。近年來，凝膠色譜也廣泛用於小分子化合物。相對分子質量相近而化學結構不同的物質，不可能通過凝膠滲透色譜法達到完全分離純化的目的。凝膠色譜不能分辨分子大小相近的化合物，相對分子質量相差需在10%以上才能得到分離。

⑤ 高分子聚合物可以用高效液相色譜法分析么

高分子聚合物可以用高效液相色譜法分析
高效液相色譜法，只要求試樣能製成溶液，而不需要氣化，因此不受試樣揮發性的限制。對於高沸點、熱穩定性差、相對分子量大（大於400以上）的有機物（這些物質幾乎佔有機物總數的75%～80%）原則上都可應用高效液相色譜法來進行分離、分析。據統計，在已知化合物中，能用氣相色譜分析的約佔20%，而能用液相色譜分析的約佔70～80%。
1、環境中有機氯農葯殘留量分析
固定相：薄殼型硅膠(37 ～50mm)
流動相：正己烷
流速：1.5 mL/min
色譜柱：50cm´；2.5mm（內徑）
檢測器：差示折光檢測器
可對水果、蔬菜中的農葯殘留量進行分析。
2、稠環芳烴的分析
稠環芳烴多為致癌物質。
固定相：十八烷基硅烷化鍵合相
流動相：20%甲醇-水 ～100%甲醇；線性梯度淋洗2%/min
流速：1mL/min
柱 溫：50℃
柱壓：70 ´104 Pa
檢測器：紫外檢測器
3．陰離子分析
雙柱；薄殼型陰離子交換樹脂分離柱(3×250mm),
流動相：0.003mol·L-1 NaHCO3 / 0.0024 mol·L-1Na2CO3，流量138 mL/hr。
七種陰離子在20分鍾內基本上得到完全分離，各組分含量在3～50 ppm。

⑥ 測試聚合物相對分子質量的方法

方法很多，最常用的是方法7，凝膠色譜，GPC
測定高分子 的分子量有很多方法，最常見的就是如下8種方法
1，端基分析法。通過化學分析的方法測特定的端基含量從而推導出分子量，前提是必須對高分子結構有充分的了解，它還可以用於支鏈數目的測定。使用這種方法分子量不一般不能太大。
2，沸點升高和冰點降低。這是利用稀溶液的依數性測定溶質分子量的方法，是經典的物理化學方法。溶劑中加入不揮發性的溶質後，溶液的蒸氣壓下降，導致溶液的沸點比純溶劑的高，溶液的冰點比溶劑的低。這種方法沒用過，對溫差的測量精度要求很高。
3，膜滲透壓。用半透膜通過滲透壓測定的方法，也應該是一種物理化學方法。好像挺麻煩，也沒用過。
4，氣相滲透法(VPO)。利用純溶劑與加入溶質的溶液飽和蒸氣壓不同來測定分子量。測出的是數均分子量。沒用過。
5，光散射/小角激光光散射(LALLS)。這兩個方法只是儀器，數據處理和所用光源等方面有差異，原理差不多的。這種方法比較常用，而且儀器現在也發展到了一定水平，是測試高分子絕對分子量最有效的方法。
6，超速離心沉降。很復雜，最先用於蛋白質分子的測量。是一種相對方法。沒用過。
7，凝膠色譜法(GPC)。很常用，根據不同大小的分子在介質中的停留時間不同來測量分子量。是一種相對方法，須結合其它方法的配合。
8，粘度法。太常見了，利用玻璃粘度計(烏式粘度計，奧式粘度計)增比粘度，然後外推特性粘數，根據Mark-Houwink方程算出分子量，是最經濟的方法吧，而且重新度很好。水溶性高分子一般都用這種方法測量分子量，也是一種相對方法

⑦ 如何採用粘度法測定高聚物的分子量中的K以及α，請給出測試方法及具體過程！（得有依據！）

高聚物在稀溶液中的粘度，主要反映了液體在流動時存在著內摩擦。在測高聚物溶液粘度求分

子量時，常用到下面一些名詞

1）相對粘度ηr

ηr=η/ηo (1)

式中為溶液的粘度，為純溶劑的粘度，因此表示溶液的粘度相當於純溶劑的粘度的倍數

2）增比粘度ηsp

ηsp=(η-ηo)/ηo=ηr-1 (2)

表示溶液的粘度比純溶劑粘度增加的倍數。

3）比濃度粘度ηsp/C

4）比濃對數粘度 lnηr/C

5）特性粘數[η]

(4)

[η]的單位是[毫升/克]，表示單位重量高分子在溶液中所佔的流體力學體積的相對大小。

2.高分子溶液粘度的濃度依賴性

由式(4),高聚物的特性粘數[η]為ηsp/C或lnηr/C在C->0時的外推值,所以要得到[η],必須

了解溶液粘度與濃度的依賴關系，才能合理外推。這樣的經驗關系很多，應用較多的有：

(5)

k『 ,β均為常數，其中 稱為哈金斯（Huggins）參數，對於線形柔性鏈高分子-良溶劑體系，

k『=0.3-0.4,k『+β=0.5。如果溶劑變劣，接近Θ溫度時k『變大。如果高分子鏈有支化，k『值隨

支化度增大而顯著增加。對於剛性蛋白質分子，k『值接近於剛性圓球的理論值（k『=1.77-2.2)。

溶液粘度實驗可得用毛細管粘度計時。在一定溫度下，測定一定量的純溶劑流過毛細管的時

間to,和各個不同濃度的高分子溶液流過毛細管的時間t,從而計算出*和*

（6）

然後依照式（5）用ηsp/C對C或lnηr/C對C作圖，並直線外推至C->0即可求得[η]（圖7），

(7)

實驗測定時溶液濃度一般在0.01克/毫升以下值在1.05-2.5之間最為適宜。

3.特性粘數-分子量關系

高分子溶液理論表明，在溶液中的高分子線團若捲曲緊密，流動時線團的溶劑分子隨高分子

一起流動，[η]M½；若高分子線團鬆懈，流動時線團內的溶劑分子是完全自由的，即高分子線

團可為溶劑分子自由穿透，[η]M。所以*-M關系取決於高分子-溶劑體系的本質和測定的溫度。

可用一個含有兩面個參數的議程表示：

(8)

上式稱為馬克-霍溫克（Mark-Houwink)方程。α一般為0.5—1，在一定的分子量范圍內α為

常值。支化比相同聚合度的線形高分子在溶液中的尺寸要小些，所以α值也小。對於良溶劑中

的線形柔性鏈高分子，α接近於0.8，溶劑分子與高分子鏈段的相互作用使線團擴張。當溶劑能

力減弱時，α值降低。在Θ溶劑中α=1/2，此時高分子線團符合高斯線團模型。

這樣的經驗方程可以在有關手冊中查到。但由於它只是在一定分子量范圍內的近似內插公

式，所以使用時必須注意到所測試樣的分子量旰否在所定方程的分子量范圍內。

4.[η]-M方程中參數K和α的訂定

先將具有不同分子量的高聚物試樣進行分級，取得分子量從小到大且比較均一的一組級分。

測定各級分的分子量及特性粘數。以lg[η]對lgM作圖（圖9），其斜率即為α，截距為lgK。

(9)
在訂定[η]-M方程時，級分分子量多分散性對K值影響較大，但對α無影響。用不同的實驗方法

測定級分的分子量，多分散性對K值的影響也不一樣，用Mn時，多分散性使K值增大；用Mw時，多

分散性使K值減小，但前者影響比後者顯著得多。

5.弗洛利（Flory）特性粘數理論

理論表明，特性粘數正比於溶液中高分子的有效體積。在高分子溶液中，假如溶劑和高分子

的相互作用使高分子擴張，[η]就大；若高分子線團緊縮，[η]就小。具體表達式為：

[η]=Φ(h2)2/3/M (10)

這里Φ為與高分子、溶劑和溫度無關的普適常數

(Φ=2.0 • 1021-2.8 • 1021) (11)

h2為高分子的均方末端距。若以h2=h2X2代入，式（10）可寫為：

[η]=(Φ(h2)2/3/M )*X3 (12)

X為一維擴張因子。

在Θ溫度時，X=1

[η]Θ=Φ(h2)2/3/M (13)

因為h2=M

所以

[η]Θ=KM1/2(14)

在高分子-良溶劑體系中，X>1。根據弗洛利一維均勻擴張理論，可推得：

X5-X3=2M(1-Θ/T)M1/2(15)

M，ψ1均為常數。對於指定的高分子-溶劑體系，在一定溫度時，2M(1-Θ/T)為定值，即

X5-X3M1/2(16)

當X>>1時，X5M1/2，X3M0.1

所以

[η]=K『M1/2 • X3(17)

此外，從特性粘數的測定可以計算高分子在溶液中的擴張因子。

X3=[η]/[η]Θ(18)

6.用粘度法測定分子量的統計平均意義：

由式（8）

[η]=(ηsp/C)c->0=KMa

則

(ηsp)c->0=K∑(i)CiMia=KC∑(i)(Ci/C)Mia=KC∑(i)WiMia=kcMηa

所以實驗測得的為粘均分子量Mη

⑧ 如何制備密度梯度管，如何用密度法測定高聚物的結晶度

密度梯度法是測定聚合物密度的方法之一。聚合物的密度是聚合物的重要參數。對於無規則外性的聚合物材料，密度梯度法是測定其密度的最簡單有效方法。而對於結晶性聚合物，其晶區的密度與非晶區的密度是不同的，一般晶區的密度大於非晶區的密度；對於一給定的聚合物，其在100%完全結晶的情況下密度最高，而100%非晶的情況下其密度最低。由於一般情況下結晶性聚合物並不是100%完全結晶的，也就是說聚合物中存在結晶區域和非晶區域，因此根據結晶聚合物的密度值可以定性或定量的計算該聚合物的結晶度。另外，通過對聚合物結晶過程中密度變化的測定，還可研究其結晶速率。所謂聚合物結晶度就是聚合物結晶的程度，就是結晶部分的重量或體積對全體重量或體積的百分數。結晶聚合物的物理和機械性能、電性能、光性能在相當的程度上受結晶程度的影響。由於結晶作用使大分子鏈段排列規整，分子間作用力增強，因而使製品的密度、剛度、拉伸強度、硬度、耐熱性、抗溶性、氣密性和耐化學腐蝕性等性能提高，而依賴於鏈段運動的有關性能，如彈性、斷裂伸長率、沖擊強度則有所下降。因此聚合物結晶度的測量對研究聚合物的物理性能和加工條件、過程對性能的影響有重要的意義。

⑨ 粘度法測定高聚物相對分子質量的特性粘度怎樣測定

粘度法測高聚物分子量受諸多因素影響，比如：溫度，氣壓（液體上下表面氣壓差），粘度管口徑，粘度管是否垂直及是否干凈，溶液密度，人的讀數誤差，秒錶精度等；而其測定的分子質量有限，只能在10^4-10^7的高聚物,超過或不滿的都不能測定。

⑩ 測定高分子聚合物的摩爾質量應選擇什麼方法

通常用凝膠色譜法，或者也叫體積排阻色譜（GPC）。
它是基於體積排阻的分離機理，通過具有分子篩性質的固定相，用來分離相對分子質量較小的物質，並且還可以分析分子體積不同、具有相同化學性質的高分子同系物。