Физические методы исследования полимеров. Шестаков А.С. - 81 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

81
Таким образом, зная константы K
1
,
α
1
и средневязкостную молеку -
лярную массу для одного полиме -
ра, можно рассчитать молекуляр -
ную массу для любого другого по -
лимера с известными значениями
K
2
и α
2
. Значения K и α для мно-
гих полимеров определены, что
позволяет использовать для
градуировки один полимер.
Обычно используют полистироль-
ные стандарты (
nw
MM /
= 1,02-
1,20; интервал молекулярных масс
от 600 до 2⋅10
6
). Используя
градуировку по полистирольным
стандартам и универсальную гра-
дуировочную зависимость, можно
построить градуировку для любо -
го другого полимера (рис.83), что делает универсальный градуировочный
метод самым удобным и популярным.
Используя хроматограмму и градуировочную зависимость, можно
рассчитать средние молекулярные массы для исследуемого полимера. Вы-
соты пиков (H
i
) на хроматограмме (рис.80) соответствуют сигналам детек-
тора, которые пропорциональны определённой массе вещества, то есть
N
i
M
i
, где N
i
– число молекул i-го типа с молекулярной массой M
i
. Находя
соответствующие значения M
i
= f(
i
R
V
) из градуировочной кривой (рис.83),
легко рассчитать N
i
и N
i
M
i
(табл.2) и найти суммы, необходимые для рас-
чёта
n
M
и
w
M
из формул
∑
∑
=
i
ii
n
N
MN
M ,
∑
∑
=
ii
ii
w
MN
MN
M
2
,
а также показатель полидисперсности из отношения
nw
MM /
.
Результаты эксклюзионной хроматографии позволяют определить
среднечисловую , среднемассовую , Z-среднею и средневязкостные молеку -
лярные массы, определить ММР и рассчитать степень полидисперсности
полимера. Учитывая то, что низкомолекулярные вещества отделяются от
высокомолекулярных и выходят из колонки самыми последними, можно
проводить качественный и количественный анализ различных добавок в
полимерах.
Наряду с молекулярной массой и химическим составом разветвление
является одним из важнейших параметров , необходимых для полного опи -
Рис.83 Зависимость молекулярной
массы от удерживаемого объёма в
полулогарифмической шкале . 
                                          81
                                                Т аким образом, знаяконст ант ы K1,
                                                α1 и сре дне в язкост ную моле ку-
                                                лярную массу для одного полиме -
                                                ра, мож но рассч ит ат ь моле куляр-
                                                ную массу для лю бого другого по-
                                                лиме ра с изв е ст ными знач е ниями
                                                K2 и α2. Знач е ния K и α для мно-
                                                гих полиме ров опре де ле ны, ч т о
                                                позв оляе т      использов ат ь   для
                                                градуиров ки       один      полиме р.
                                                О быч но использую т полист ироль-
                                                ные ст андарт ы ( M w / M n = 1,02-
                                                1,20; инт е рв ал моле кулярных масс
                                                от 600 до 2⋅106). И спользуя
Рис.83 Зав исимост ь моле кулярной градуиров ку по полист ирольным
массы от уде рж ив ае мого объ ё ма в ст андарт ам и унив е рсальную гра-
полулогарифмич е ской ш кале .                  дуиров оч ную зав исимост ь, мож но
                                                пост роит ь градуиров ку для лю бо-
го другого полиме ра (рис.83), ч т о де лае т унив е рсальный градуиров оч ный
ме т од самым удобным и популярным.
        И спользуя хромат ограмму и градуиров оч ную зав исимост ь, мож но
рассч ит ат ь сре дние моле кулярные массы дляиссле дуе мого полиме ра. В ы-
сот ы пиков (Hi) на хромат ограмме (рис.80) соот в е т ст в ую т сигналам де т е к-
т ора, кот орые пропорц иональны опре де лё нной массе в е ще ст в а, т о е ст ь
NiMi, где Ni – ч исло моле кул i-го т ипа с моле кулярной массой Mi. Находя
соот в е т ст в ую щие знач е нияMi = f( VR ) из градуиров оч ной крив ой (рис.83),
                                          i


ле гко рассч ит ат ь Ni и NiMi (т абл.2) и найт и суммы, не обходимые для рас-
ч ё т а M n и M w из формул
                                   Mn =
                                          ∑N M i       i
                                                            ,
                                           ∑N      i


                                   Mw   =
                                          ∑N M i       i
                                                        2

                                                            ,
                                          ∑N M i       i

а т акж е показат е ль полидиспе рсност и из от нош е ния M w / M n .
        Ре зульт ат ы эксклю зионной хромат ографии позв оляю т опре де лит ь
сре дне ч ислов ую , сре дне массов ую , Z-сре дне ю и сре дне в язкост ные моле ку-
лярные массы, опре де лит ь М М Р и рассч ит ат ь ст е пе нь полидиспе рсност и
полиме ра. У ч ит ыв ая т о, ч т о низкомоле кулярные в е ще ст в а от де ляю т ся от
в ысокомоле кулярных и в ыходят из колонки самыми после дними, мож но
пров одит ь кач е ст в е нный и колич е ст в е нный анализ различ ных добав окв
полиме рах.
        Наряду с моле кулярной массой и химич е ским сост ав ом разв е т в ле ние
яв ляе т сяодним из в аж не йш их параме т ров , не обходимых дляполного опи-

Страницы