Молекулярна маса полімеру
Молекулярна маса полімеру (точне назв.-відносить. Мовляв. Маса полімер.), Середня статистич. величина відносить. мовляв. мас макромолекул, що складають полімер. Номенклатурними правилами ІЮПАК дозволено також використовувати і термін "мовляв. Вага". Визначається видом молекулярно-масового розподілу і способом усереднення, т. Е. Принципом, що лежить в основі методу визначення мовляв. маси (М.М.). Залежно від способу усереднення розрізняють три осн. типу середніх М.М.
З р е д н е ч і з л про в а я (среднечісленная) М. м. () - усереднення за кількістю макромолекул в полімер.
де vi -чісловая частка макромолекул з мовляв. масою М. N- число фракцій. Визначають методами ебуліогра-фії, паровий і мембранної осмометрії. кріоскопії. методами визначення кінцевих груп.
З р е д н е м а з с о в а я М.М. () -усредненіе по масі макромолекул в полімер.
де wi -масова частка макромолекул з мовляв. масою Мi. Визначають методами світлорозсіювання, седиментації і дифузії.
z-С р е д н я я М.М. () Виражається рівнянням:
Отримують при вимірюванні седиментації. рівноваги.
При великих М.М. підсумовування з достатнім ступенем надійності можна замінити інтегруванням, а усереднення уявити в загальному вигляді з q-середній М.М .:
де r (М) -безперервні діфференц. ф-ція розподілу (див. Молекулярно-масовий розподіл). При q, що дорівнює 1, 2, 3, отримують соотв. . Чим більше полідісперсен полімер. тобто чим ширше його ММР, тим більше різняться між собою ці середні М. м.
Анионной полімер .заціей можна отримувати полімер. близькі до монодисперсні (полістирол, полідіметілсі-локсан, поліетиленоксид). Для них величина М.М. не залежить від способу усереднення.
З гидродинамич. параметрів, таких, як типовий. в'язкість ([h]), константи седиментації (S0) і дифузії (D0), отримують з р е д н о г і д р о д и н а м і ч е с к и ї М.М. (средневязкостная М . м.),. і подвійні середньо-гідродінаміческіе- (подвійна среднемассовая), і. Для полідисперсного полімер. вони різняться між собою і ін. середніми М.М. слід. чином:
Среднегідродінаміческіе М.М. обчислюють за даними вимірювання [h] (м 3 / кг), S0 (с / кг) і D0 (м 2 / с) на вузьких фракціях полімер. по ур-вам: [h] = КhМ а (ур-ня Марка-Куна -Хувінка), S0 = KS M 1-b, D0 = KD M -b де к, KS. KD. а й b -емпіріч. константи, що залежать від розміру і форми, яку приймає макромолекула в розчині при заданої температурі і діапазоні М. м. і від природи розчинника.
Подвійну среднегідродінаміческую М.М. () Визначають методами швидкісної седиментації і дифузії, а також обчислюють за ур-нію:
тут u-уд. парціальний обсяг полімер. в розчині (м 3 / кг), d-щільність розчину (кг / м 3), R- газова постійна, Т-т-ра.
Метод седиментації. рівноваги дозволяє визначити різного типу усереднення, наприклад. За методом несталого рівноваги (метод Арчібальда) і при центрифугуванні в градієнті щільності (метод седімен-Тац. Рівноваги) також можна отримати середні М.М.
Все перечисл. методи застосовні для визначення М.М. розчинних полімер .в, макромолекули яких мають лінійну або слаборазветвленним структуру. Для сильно розгалужених і сітчастих полімер .в поняття М.М. втрачає сенс.
М. м. Визначає мн. властивості полімер .в. Так, зі збільшенням М.М. змінюються їх властивості, що досягають деяких граничних значень при високих М. м. Однак при цьому спостерігається значить. зростання в'язкості розплавів і розчинів полімер .в, що утруднює їх переробку. Оптим. значення М. м. поліетилену складають 100000-300000, полістиролу-300 000-400 000, полиформальдегида - 40 000-150 000.