粘均分子量
粘均分子量解析
实验一 粘度法测定聚合物的粘均分子量线型聚合物溶液的基本特性之一，是粘度比较大，并且其粘度值与分子量有关，因此可利用这一特性测定聚合物的分子量。
粘度法尽管是一种相对的方法，但因其仪器设备简单，操作方便，分子量适用范围大，又有相当好的实验精确度，所以成为人们最常用的实验技术，在生产和科研中得到广泛的应用。
一、 实验目的掌握粘度法测定聚合物分子量的原理及实验技术。
二、基本原理聚合物溶液与小分子溶液不同，甚至在极稀的情况下，仍具有较大的粘度。
粘度是分子运动时内摩擦力的量度，因溶液浓度增加，分子间相互作用力增加，运动时阻力就增大。
表示聚合物溶液粘度和浓度关系的经验公式很多，最常用的是哈金斯（Huggins ）公式2[][]spk c cηηη=+ --------------------------------------- (1)在给定的体系中k 是一个常数，它表征溶液中高分子间和高分子与溶剂分子间的相互作用。
另一个常用的式子是2[][]ln rc cηβηη=--------------------------------------- (2)式中k 与β均为常数，其中k 称为哈金斯参数。
对于柔性链聚合物良溶剂体系，k ＝1/3，k+β=l/2。
如果溶剂变劣，k 变大；如果聚合物有支化，随支化度增高而显著增加。
从（1）式和（2）式看出，如果用sp cη或ln r cη对c 作图并外推到c →0（即无限稀释），两条直线会在纵坐标上交于一点，其共同截距即为特性粘度[η]，如图1-1所示0ln limlim[]sprc c ccηηη→→==----------------------------------------(3)图1-1通常式（1）和式（2）只是在了r η=1.2~2.0范围内为直线关系。
当溶液浓度太高或分子量太大均得不到直线，如图1-2所示。
此时只能降低浓度再做一次。
特性粘度[η]的大小受下列因素影响：（1）分子量：线型或轻度交联的聚合物分子量增大，[η]增大。
聚丙烯酸胺(PAM)特性黏数和粘均分子量的测定？
如没有进行实验选型的话，通常都以分子量及粘度的大小来判断聚丙烯酰胺产品的好坏与价格，而关于分子量的测定也是众说纷纭，市场上也出现了一些被称为“假粘度”的产品，因没见过实际的产品也无法作出判断，也因此导致很多人对所购买到的PAM产品真实分子量有所质疑，其实目前大可以通过一些专机机构的专业仪器配合工式计算出分子量大小，采用较多的要属乌式黏度计，再参靠国标《水处理剂聚丙烯酰胺》，里面有具体方法，目前该标准已经有原来的GB 17514-98（老的）升级到了最新的GB 17514-08 。
其测定原理是先用乌式黏度计测出特性黏数，然后再代入公式计算得到重均分子量。
聚丙烯酰胺溶液的特性粘度[η] 与其分子量m 之间有如下的指数函数关系：[η] = 3.73 ×10－4 ×m 0.66。
在实际应用中可以观察并给出的经验是粘度与分子量也有一定的关系，比如分子量最大的产品，粘度就越高，反之则越小。
如果您不俱备专业的检测条件，建议您找一家聚丙烯酰胺生产厂家来帮您检测，帮您选型。
在纳米釉浆45.1%含水率的条件下添加0.3% F-001减水剂，纳米釉浆解胶明显，而40.3%含水率条件下添加等量减水剂，浆料流动仍较差，说明在高含水率条件下，添加F-001减水剂可有效解胶纳米陶瓷釉。
掺量为0.3 ~ 0.9%，添加偏硅酸钠釉浆流速最大，STPP次之，F-001最小，因此F-001解胶性能最佳，并随着掺量增加，F-001减水剂所对应流速逐渐增加，解胶效果逐渐降低，故F-001最佳掺量为0.3%。
偏硅酸钠、三聚磷酸钠随其掺量增加，解胶性能逐渐提升，在掺量为0.9%处与F-001有较接近解胶性能。
因此，相比于市售减水剂，F-001具有用量小、解胶效果好的性能优势。
卓祥科技的团队专注于自动乌式粘度分析行业至少七年以上，且一直拥有几十位专业的高分子材料研发/生产/实验人员的鼎力支持。
同时也一直专注于研发高分子材料等领域的采用粘度分析仪器，设计灵感凝聚了几十家高分子材料生产商的实验人员和科研院所研发人员的智慧。
粘度测量
乌氏粘度计测量纺丝溶液粘均分子量的测量方法将纺丝溶液中各组分按原比例稀释至1:7:10:10（即：蛋白质含量为1，盐含量为7，酸和氺含量均为10），然后在磁力搅拌器上搅拌均匀，不同批次的搅拌时间应该一致，取均匀稀释后的溶液，参照乌氏粘度计使用方法测量溶液的粘度。
一、纺丝溶液浓度的测定
1）取样：称取培养皿的质量m1，取溶解后纺丝液5g左右，在培养皿上均匀成膜，称取成膜后的培养皿质量m2；
2）沉淀：反复用清水浸泡纺丝溶液沉淀出蛋白质，直至溶液中溶剂全部析出为止，然后用蒸馏水清洗，各批次清洗时间应一致；
3）烘干：将清洗完毕后的培养皿和蛋白质放入烘箱中烘干，称取质量m3;
4）浓度：纺丝溶液中蛋白质的实际浓度为C = （m3-m1）/ （m2-m1）×100%
二、纺丝溶液稀释方法
1）取样：用50ml的烧杯取溶解后比较均匀的纺丝溶液5-6g左右，根据溶液的实际浓度计算出取样溶液中实际的蛋白质、酸、盐、水的含量，然后将溶液配比至比例为1:7:10:10（蛋白质：盐：酸：水）；
2）搅拌：将配比好的待稀释溶液置于磁力搅拌器上搅拌至均匀状态用于乌氏粘度计进行粘度测试，各批次搅拌时间转速温度一致；
三、粘度测量
测量：用乌氏粘度计测量稀释后的均匀溶液的粘度，测试要在60℃恒温条件下进行；。
三粘度法测定聚合物的粘均分子量
实验3 粘度法测定聚合物的粘均分子量一 实验目的掌握粘度法测定聚合物分子量的原理及实验技术。
二、实验原理聚合物溶液与小分子溶液不同，甚至在极稀的情况下，仍具有较大的粘度。
粘度是分子运动时内摩擦力的量度，因溶液浓度增加，分子间相互作用力增加，运动时阻力就增大。
表示聚合物溶液粘度和浓度关系的经验公式很多，最常用的是哈金斯（Huggins ）公式2[][]spk c cηηη=+ --------------------------------------- (1)在给定的体系中k 是一个常数，它表征溶液中高分子间和高分子与溶剂分子间的相互作用。
另一个常用的式子是2[][]ln rc cηβηη=--------------------------------------- (2)式中k 与β均为常数，其中k 称为哈金斯参数。
对于柔性链聚合物良溶剂体系，k ＝1/3，k+β= l/2。
如果溶剂变劣，k 变大；如果聚合物有支化，随支化度增高而显著增加。
从（1）式和（2）式看出，如果用sp cη或ln r cη对c 作图并外推到c →0（即无限稀释），两条直线会在纵坐标上交于一点，其共同截距即为特性粘度[η]，如图1-1所示0ln limlim[]sprc c ccηηη→→==----------------------------------------(3)通常式（1）和式（2）只是在了r η=1.2~2.0范围内为直线关系。
当溶液浓度太高或分子量太大均得不到直线，如图1-2所示。
此时只能降低浓度再做一次。
特性粘度[η]的大小受下列因素影响： （1）分子量：线型或轻度交联的聚合物分子量增大，[η]增大。
（2）分子形状：分子量相同时，支化分子的形状趋于球形，[η]较线型分子的小。
（3）溶剂特性：聚合物在良溶剂中，大分子较伸展，[η]较大，而在不良溶剂中，大分子较卷曲，[η]较小。
（4）温度：在良溶剂中，温度升高，对[η]影响不大，而在不良溶剂中，若温度升高使溶剂变为良好，则[η]增大。
粘度法测定高聚物的粘均分子量
粘度法测定高聚物的粘均分子量高聚物摩尔质量不仅反映了高聚物分子的大小，而且直接关系到它的物理性能，是个重要的基本参数。
与一般的无机物或低分子的有机物不同，高聚物多是摩尔质量大小不同的大分子混合物，所以通常所测高聚物摩尔质量是一个统计平均值。
测定高聚摩尔质量的方法很多，而不同方法所得平均摩尔质量也有所不同。
比较起来，粘度法设备简单，操作方便，并有很好的实验精度，是常用的方法之一。
用该法求得的摩尔质量成为粘均摩尔质量。
粘度法测高聚物溶液摩尔质量时，常用名词的物理意义，如表1所示：表1 常用名词的物理意义符号名称与物理意义η0纯溶剂的粘度，溶剂分子与溶剂分子间的内摩擦表现出来的粘度。
η溶液的粘度，溶剂分子与溶剂分子之间、高分子与高分子之间和高分子与溶剂分子之间三者内摩擦的综合表现。
ηr相对粘度，ηr=η/η0，溶液粘度对溶剂粘度的相对值。
ηsp增比粘度，ηsp= (η －η0) / η0 = η / η0 –1 = ηr – 1，反映了高分子与高分子之间，纯溶剂与高分子之间的内摩擦效应。
ηsp/C比浓粘度，单位浓度下所显示出的粘度。
[η]特性粘度，，反映了高分子与溶剂分子之间的内摩擦。
高聚物稀溶液的粘度是它在流动时内摩擦力大小的反映，这种流动过程中的内摩擦主要有：纯溶剂分子间的内摩擦，记作η0；高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦；以及高聚物分子间的内摩擦。
这三种内摩擦的总和称为高聚物溶液的粘度，记作η。
实践证明，在相同温度下η＞η0 ，为了比较这两种粘度，引入增比粘度的概念，以ηsp表示：ηsp ＝(η －η0)/η0 ＝η/ η0 －1 ＝ηr －1 (5)式中，ηr称为相对粘度，反映的仍是整个溶液的粘度行为，而ηsp则是扣除了溶剂分子间的内摩擦以后仅仅是纯溶剂与高聚物分子间以及高聚物分子间的内摩擦之和。
高聚物溶液的ηsp往往随质量浓度C的增加而增加。
为了便于比较，定义单位浓度的增比粘度ηsp/C为比浓粘度，定义lnηr /C为比浓对数粘度。
粘均分子量
实验一 粘度法测定聚合物的粘均分子量线型聚合物溶液的基本特性之一，是粘度比较大，并且其粘度值与分子量有关，因此可利用这一特性测定聚合物的分子量。
粘度法尽管是一种相对的方法，但因其仪器设备简单，操作方便，分子量适用范围大，又有相当好的实验精确度，所以成为人们最常用的实验技术，在生产和科研中得到广泛的应用。
一、 实验目的掌握粘度法测定聚合物分子量的原理及实验技术。
二、基本原理聚合物溶液与小分子溶液不同，甚至在极稀的情况下，仍具有较大的粘度。
粘度是分子运动时内摩擦力的量度，因溶液浓度增加，分子间相互作用力增加，运动时阻力就增大。
表示聚合物溶液粘度和浓度关系的经验公式很多，最常用的是哈金斯（Huggins ）公式2[][]spk c cηηη=+ --------------------------------------- (1)在给定的体系中k 是一个常数，它表征溶液中高分子间和高分子与溶剂分子间的相互作用。
另一个常用的式子是2[][]ln rc cηβηη=--------------------------------------- (2)式中k 与β均为常数，其中k 称为哈金斯参数。
对于柔性链聚合物良溶剂体系，k ＝1/3，k+β=l/2。
如果溶剂变劣，k 变大；如果聚合物有支化，随支化度增高而显著增加。
从（1）式和（2）式看出，如果用sp cη或ln r cη对c 作图并外推到c →0（即无限稀释），两条直线会在纵坐标上交于一点，其共同截距即为特性粘度[η]，如图1-1所示0ln limlim[]sprc c ccηηη→→==----------------------------------------(3)图1-1通常式（1）和式（2）只是在了r η=1.2~2.0范围内为直线关系。
当溶液浓度太高或分子量太大均得不到直线，如图1-2所示。
此时只能降低浓度再做一次。
特性粘度[η]的大小受下列因素影响：（1）分子量：线型或轻度交联的聚合物分子量增大，[η]增大。
聚合物分子量的测定-黏度法
NaNO3 溶液，
五、结果处理
实验数据记录表格
溶液 1mol/L NO3PAM 0.01g/100ml 由实验数据得：
—
时间/s t0 t
77.41 82.83
实验数据 77.15 82.38
77.10 82.33
t0=（t01+t02+t03）/3=77.22s
—
t=（t1+t2+t3）/3=82.51s c=0.01g/100mL 所以： (t-t。) η sp = =0.06851 t。 lnη r=ln（t/t0）=0.06626 1 [η ] =2c (η sp + lnη r)= 6.7385 所以： M v = 1.40×10 ×[η ]3/2=2.45×10 即，聚合物的粘均分子量为 2.45×10
中国石油大学 化学原理（二） 实验报告
班级： 石工 同组者： 学号： 实验日期： 姓名： 教师： 成绩： 耿杰
聚合物分子量的测定---粘度法
一、 实验目的
学会一种测定分子量的方法。
二、 实验原理
由于聚合物具有多分散性，所以聚合物的分子量是一个平均值。有许多测定分子量的 方法（如光散射法、渗透压法、超速离心法、端基分析法等） ，但最简单、而使用范围又广 是粘度法。由粘度法测的的聚合物的分子量叫做粘均分子量，以“ M v”表示。 粘度法又分多点法和一点法： 1．多点法 多点法测点聚合物粘均分子量的计算依据是： [η ] = k M vɑ 式中：[η ]— 特性粘度； k，ɑ—与温度和溶剂有关的常数； M v — 聚合物的粘均分子量。 若是溶剂的粘度为η
0
―― ―― ――Βιβλιοθήκη （7-1），聚合物溶液浓度为 c（100mL 所含聚合物的克数表示）时的粘
粘均分子量测试方法
粘均分子量测试方法粘度法测定聚合物的粘均分子量一、实验目的1. 掌握使用粘度法测定聚合物分子量的基本原理2. 掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法3. 分析分子量大小对聚合物性能以及聚合物加工性能的关系及影响。
二、基本原理聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。
内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关，它的数值越大，表明溶液的粘度越大。
聚合物溶液粘度的变化，一般采用下列的粘度量来描述。
相对粘度，又称粘度比，用ηr表示。
它是相同温度条件下，溶液粘度η与纯溶剂粘度η0之比，表示为:ηr=η/η0 (1)相对粘度是一个无因次量，随着溶液浓度增加而增加。
对于低剪切速率下聚合物溶液，其值一般大于1。
增比粘度(粘度相对增量)，用ηsp表示，是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数: ηsp =(η-η0)/η0 =ηr –1 (2)3. 比浓粘度(粘数)，对于高分子溶液，粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大，因此常用其与浓度c之比来表示溶液的粘度，称为比浓粘度或粘数，即:ηsp/c = (ηr-1)/c (3)粘数的因次是浓度的倒数，一般用 ml/g表示。
比浓对数粘度(对数粘度)，其定义是相对粘度(粘度比)的自然对数与浓度之比，即: ( lnηr)/c = /c (4)单位为浓度的倒数，常用 ml/g表示。
特性粘度(极限粘度)，其定义为比浓粘度(粘数)ηsp/c或比浓对数粘度(对数粘度)lnηr/c在无限稀释时的外推值，用表示，即:= lim(ηsp/c) = lim(lnηr/c) (5)c?0 c?0称为特性粘度(或极限粘数)，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。
实验证明，对于给定聚合物，在给定的溶剂和温度下，的数值仅有试样的分子量Mη所决定。
和Mη的关系如下:=K Mηα (6)上式称为Mark-Houwink方程。
式中:——扩张因子，与溶液中聚合物分子形态有关;Mη——粘均分子量(注:一些常用聚合物的K 、α值见附表1所示)K 、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度影响明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的程度，一般介于0.5~1.0之间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
已消除了大分子之间相互作用的影大分子溶液粘度变化的分数。 实验方法是用粘度计测出溶剂和溶液的粘度 0
和 ，计算相对粘度 r 和增比粘度 sp 。
以 sp / c 对c 作图，得一条直线，以 ln r / c 对c作图 得另一条直线。将两条直线外推至浓度 c 0 ，得到特 性粘度 [ ] 。
从如下经验式求粘 均摩尔质量 M 。
[] KM
式中 K 和 为与溶剂、 大分子物质和温度有关 的经验常数，有表可查。 例如右旋糖甘水溶液,25℃
а=0.50,K=9.2210-2cm3/g
问题:数据点为什么在同一C处成对出现.
习题:P413,9-6
习题:P413,9-6
提示:假设有100kg各种分子量聚合物分子 的混合物,可以根据质量分数以及各种分 子量Mi求出相应的mi,ni,然后根据公式进 行计算.例如:
N N 1M 1 N 2 M 2 BM B M n N1 N 2 N B n M i i NBM B i xi M i M n NB i ni
i
数均摩尔质量可以用 端基分析法和渗透压法测定。
质均摩尔质量
设B组分的分子质量为mB， 则质均摩尔质量的定义为：
B
式中 为与溶剂、大分子化合物和温度有关的经验 常数。mB N B M B ，为分子的质量。
设纯溶剂的粘度为 0 ，大分子溶液的粘度为 ，两者 不同的组合得到不同的粘度表示方法：
纯水的流出时间t0, Ci下 1.相对粘度 / 的流出时间t ,则 i r 0
2.增比粘度 3.比浓粘度 4.特性粘度
lnr [ ] lim lim c 0 c c 0 c
0 sp r 1 0 0 1 sp / c c 0
ti r (i ) t0
sp
当温度、聚合物和溶剂体系选定后，大分子溶液 的粘度仅与浓度和聚合物分子的大小有关。 特性粘度是几种粘度中最能反映溶质分子本性的
mB M B M w M m mB
质均摩尔质量可以用光散射法测定。
Z均摩尔质量
在光散射法中利用Zimm图从而计算的高分
子摩尔质量称为Z均摩尔质量，它的定义是：
ni M MZ ni M
3 i 2 i
粘均摩尔质量
用粘度法测定的摩尔质量称为粘均摩尔质量。 它的定义是： 1/ ( 1) 1 / N B M B mB M B M v NBM B m
ni M i i xi M i M n i ni
i
本小节完
由于聚合过程中，每个分子的聚合程度可以 不一样，所以聚合物的摩尔质量只能是一个平均 值。而且，测定和平均的方法不同，得到的平均 摩尔质量也不同。常用有四种平均方法，因而有 四种表示法：
数均摩尔质量 质均摩尔质量
Z均摩尔质量
粘均摩尔质量
数均摩尔质量
有一高分子溶液，各组分的分子数分别为N1， N2，…, NB ,其对应的摩尔质量为M1，M2，…， MB。则数均摩尔质量的定义为：