5 高分子分子量与尺寸

第一章 绪论一、高分子的基本概念：高分子：由许多简单的结构单元以共价键形式重复键结而成的大分子量（通常为104～107）的同系混合物.单体:能通过聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物，即合成聚合物的起始原料。

结构单元：在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。

重复结构单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，可简称重复单元，又可称链节单体单元：单体分子通过聚合反应形成的，与单体的元素组成相同，只是电子结构不同的结构单元。

结构单元有时也称为单体单元，重复单元, 链节，但有时有区别 二、几个基本概念：聚合度：衡量高分子大小的指标。

以大分子链中的结构单元数目表示，记作以大分子链中的重复单元数目表示，记作 1.由一种结构单元组成的高分子（1）重复单元的元素组成与单体的元素组成相同 .例如：聚苯乙烯 两种聚合度相等，都等于nn DP X ==n由聚合度可计算出高分子的分子量：00M DP M x M n ⋅=⋅=式中: M 是高分子的分子量,M0 是结构单元的分子量（2）重复单元的元素组成与单体的元素组成不同，例如：尼龙-6 n DPX ==n 00M DP M Xn M ⋅=⋅=n x DP式中M0 是结构单元的平均分子量或重复单元的分子量，而不是单体的分子量 2.由两种结构单元组成的高分子 例如：合成尼龙-66,涤沦聚酯等n DP X 22n == 002M DP M Xn M ⋅=⋅=Mo 为两种结构单元的平均分子量 3.聚合物的分类碳链聚合物：主链（链原子）完全由C 原子组成。

绝大部分烯类、双烯类聚合物属于这一类。

如：PE ，PP ，PS ，PVC 等。

杂链聚合物：链原子除C 外，还含O,N,S 等杂原子。

如：聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚 元素有机聚合物：链原子由Si,B,Al,O,N,S,P 等杂原子组成，没有C 原子。

侧基则由有机基团组成。

如：有机硅橡胶。

无机高分子：主链和侧链均无碳原子，如：硅酸盐等。

高分子分子量
高分子分子量是指一个高分子分子中的分子数量或分子质量。

高分子是一类具有高相
对分子质量的化合物，其中分子量通常在几千到几百万之间。

高分子分子量是高分子的一
个非常重要的特征，它可以影响高分子的性能、结构和应用范围。

高分子分子量通常用来指示高分子的质量。

一个具有更高分子量的高分子通常表示它
拥有更多的重复单元，这意味着它可以在同等质量下拥有更多的物质。

高分子分子量还可以影响高分子的物理性质，例如它的流动性和黏度。

在某些情况下，高分子分子量越大，高分子的流动性越小，黏度越大。

这也使得高分子更难处理和加工。

高分子分子量的大小取决于高分子合成的方式和条件。

通常情况下，高分子分子量越大，合成高分子的难度就越大。

当高分子分子量达到一定程度时，它们可能会变得很难溶
解和加工。

因此，高分子的分子量通常需要在制备和应用过程中进行控制。

高分子的分子量可以通过多种方法进行测定，其中包括凝胶渗透色谱、光散射和粘度
等方法。

不同的方法适用于不同的高分子体系，需要进行合适的选择和优化。

总的来说，高分子分子量是高分子的一个重要特征，它直接影响着高分子的性能、结
构和应用范围。

确保高分子分子量的精确测定和控制对于开发和应用高分子材料具有重要
意义。

高分子的分子量范围高分子是由许多重复单元组成的大分子化合物。

它们的分子量通常很大，可以从几千到数百万不等。

高分子的分子量范围决定了它们的物理和化学性质，对于不同的应用领域有着重要的影响。

在高分子科学中，常用的分子量单位是摩尔质量，即以克/摩尔表示的质量。

高分子的分子量通常通过测量其相对分子质量（相对分子质量是相对于碳-12同位素的质量比）来确定。

以下是高分子的分子量范围及其相关性质的综述。

1. 低分子量高分子（分子量<10,000）低分子量高分子通常具有较低的粘度和较低的溶解度。

它们可以通过化学方法合成，也可以从天然来源中提取。

低分子量高分子的应用范围广泛，例如用作涂料、胶粘剂、塑料添加剂和表面活性剂等。

2. 中分子量高分子（10,000<分子量<100,000）中分子量高分子具有较高的粘度和较高的溶解度。

它们通常用于制备高分子材料，如聚合物纤维、聚合物薄膜和聚合物泡沫等。

中分子量高分子还可以用于制备高分子胶体，如乳液和胶体微球。

3. 高分子量高分子（分子量>100,000）高分子量高分子具有非常高的粘度和溶解度。

它们通常用于制备高性能的高分子材料，如聚合物纤维增强复合材料和高分子液晶材料等。

高分子量高分子还可以用于制备高分子凝胶，如聚合物水凝胶和聚合物水凝胶微球。

4. 超高分子量高分子（分子量>1,000,000）超高分子量高分子具有极高的粘度和溶解度。

它们通常具有出色的力学性能和化学稳定性，可以用于制备高强度的高分子材料，如超高分子量聚乙烯纤维和超高分子量聚合物薄膜等。

超高分子量高分子还可以用于制备高分子液晶和超高分子量聚合物凝胶等。

高分子的分子量范围对于材料的性能和应用具有重要影响。

较低的分子量高分子通常具有较低的粘度和溶解度，适用于制备涂料、胶粘剂和塑料添加剂等。

较高的分子量高分子具有更高的粘度和溶解度，适用于制备纤维、薄膜和泡沫等。

超高分子量高分子具有极高的粘度和溶解度，适用于制备高性能材料和凝胶等。

高分子的分子量特点高分子是由许多重复单元组成的大分子，其分子量是衡量高分子聚合物大小的重要指标。

分子量的大小直接影响着高分子的物理、化学性质以及应用的领域。

下面将详细介绍高分子的分子量特点。

一、分子量与物理性质的关系高分子的分子量决定了其物理性质的变化规律。

通常情况下，高分子的分子量越大，其物理性质越优良。

例如，在相同的实验条件下，大分子量聚合物的拉伸强度和硬度往往比小分子量聚合物更高。

这是因为大分子量聚合物的分子链更长，分子之间的相互作用力增强，使得材料更加坚韧耐用。

二、分子量与化学性质的关系高分子的分子量也对其化学性质产生重要影响。

首先，分子量的大小会影响高分子的溶解性。

一般而言，分子量较低的高分子更容易溶解于溶剂中，而分子量较高的高分子则具有较差的溶解性。

此外，分子量的增加还能够增强高分子聚合物的抗腐蚀性能，提高其耐酸碱、耐溶剂等环境条件下的稳定性。

三、分子量与应用领域的关系高分子的分子量也对其应用领域的选择和效果产生重要影响。

例如，在材料领域中，分子量大的高分子材料往往被用于制造高强度、高韧性的结构材料，如工程塑料、纤维素材料等。

而分子量较低的高分子材料则常用于制备塑料包装薄膜、涂料等。

此外，在生物医学领域，分子量合适的高分子聚合物可以被用于制备药物缓释系统、组织工程材料等。

综上所述，高分子的分子量是衡量其大小的重要指标，分子量的大小直接影响高分子的物理、化学性质以及应用的领域。

合理选择高分子的分子量，能够满足不同领域的需求，提高材料的性能和应用效果。

因此，在高分子研究和应用过程中，准确把握分子量特点对于实现高分子的定制化设计具有重要意义。

高分子材料分子量高分子材料分子量是指高分子材料中分子的平均质量。

高分子材料是由长链分子组成的材料，其中的分子量可以从几万到几百万不等。

高分子材料的分子量对其性能和用途有着重要的影响。

高分子材料分子量的测定方法有多种，常用的包括凝胶渗透色谱法（GPC）和质谱法。

凝胶渗透色谱法是一种常见的分子量测定方法，通过溶液中分子在凝胶柱中的渗透行为来测定分子量分布。

质谱法则是通过测量高分子材料中的分子离子来确定其分子量。

高分子材料的分子量对其性能和应用有着重要的影响。

一般来说，高分子材料的分子量越大，其力学性能、热稳定性和化学稳定性越好。

较高的分子量可以使高分子材料具有较高的拉伸强度、抗断裂能力和耐磨性。

此外，高分子材料的分子量还可以影响其熔融流动性、溶解性和加工性能。

分子量越大，高分子材料的熔融温度和熔融粘度一般越高，溶解性和加工性能也相对较差。

高分子材料的分子量还对其应用领域有着重要的影响。

低分子量的高分子材料通常用于涂料、胶粘剂和填料等领域，而高分子量的高分子材料则多用于塑料、纤维和橡胶等领域。

高分子材料的分子量还可以影响其热塑性和热固性。

分子量较低的高分子材料通常是热塑性的，可以通过加热软化和成型；而分子量较高的高分子材料则多是热固性的，加热后会发生交联反应而固化。

高分子材料分子量的控制对于材料的制备和性能优化至关重要。

在高分子材料的合成过程中，可以通过调节反应条件、催化剂选择和单体配比等手段来控制分子量。

此外，还可以通过分子量分布的控制来调整高分子材料的性能。

分子量分布是指高分子材料中分子量的分布情况，可以分为窄分子量分布和宽分子量分布。

窄分子量分布的高分子材料通常具有相对均一的性能，而宽分子量分布的高分子材料则具有更广泛的应用领域。

高分子材料的分子量是决定其性能和用途的关键因素之一。

通过合适的测定方法和控制手段，可以实现对高分子材料分子量的精确测定和调控，从而优化材料的性能和应用。

高分子材料的分子量研究是高分子化学和材料科学领域的重要课题，对于推动材料科学的发展和应用具有重要意义。