Практикум по дисциплине «Химия полимеров», «Химия композиционных материалов»

Среднемассовая молекулярная масса
(
M

) – это сумма массо-
вых долей молекулярных масс полимергомологов в образце полимера: 
0
1
1
2
2
1
...
m
i
i
i
i
i
M
M
M
M
M












, 
где 
0
m

масса образца полимера; 
i
 
массовая доля молекул по-
лимергомолога с данной молекулярной массой (
0
i
i
m
m


). 
К среднемассовым относят такие методы определения молекуляр-
ной массы, которые основаны на установлении массы отдельных, 
макромолекул: измерение скорости седиментации, скорости диффу-
зии, светорассеяния в растворах полимеров.
Близка к среднемассовому значению 
средневязкостная молеку-
лярная масса
(
M

), которая определяется измерением вязкости раз-
бавленных растворов. Для полимеров, состоящих из различных мак-
ромолекул, средние молекулярные массы располагаются в последова-
тельности: 
M
M
M
n




.
Отношение 
D
n
M
K
M


является мерой полидисперсности полиме-
ра. В случае, если полимер состоит из одной фракции с очень близки-
ми друг к другу размерами молекул (
n
M
M


, 
1
D
K

), он называ-
ется монодисперсным. Во всех остальных случаях (
n
M
M


, 
1
D
K

) полимер в той или иной степени полидисперсный. 
Характеристикой полидисперсности полимера являются кривые 
молекулярно-массового распределения (ММР). Кривая ММР является 
выражением зависимости средней молекулярной массы полимера от 
массовой доли полимергомологов в образце. Обычно на кривой моле-
кулярно-массового распределения полимера значение 
n
M
приходится 
на максимум, т.е. на фракцию, доля которой в составе полимера 

---

25 
наибольшая, а значение 
M

сдвинуто вправо по оси абсцисс (рис. 
2.1). 
n
M
M

Молекулярная масса
М
ас
со
ва
я 
до
ля
ф
ра
кц
ий
Рис. 2.1. Кривая молекулярно-массового распределения полимера
В любом образце полимера присутствуют вместе макромолекулы 
разных размеров, т.е. любой полимер неоднороден по молекулярной 
массе. Полимолекулярность, или полидисперсность, полимеров зало-
жена уже в самом характере процессов синтеза. 
Молекулярная масса
М
ас
со
ва
я 
до
ля
ф
ра
кц
ий
1
2
Рис. 2.2. Кривые ММР с различной полидисперсностью и одинако-
вым значением средней молекулярной массы. 
Важной характеристикой полимера является тип молекулярно-
массового распределения. ММР полимера оказывает существенное 
влияние на его физико-механические свойства. Кривая 1 (рис. 2.2) со-
ответствует так называемому узкому ММР, кривая 2 – широкому мо-

---

26 
лекулярно-массовому распределению. Повышенное содержание высо-
комолекулярных фракций в полимере сообщает ему более высокие 
прочностные свойства, повышенную твердость и теплостойкость. По-
лимеры с большим содержанием низкомолекулярных фракций имеют 
низкие прочностные свойства и в целом характеризуются худшими 
механическими свойствами.
Средняя молекулярная масса и молекулярно-массовое распределе-
ние являются важными контрольными величинами при получении 
полимеров с нужными механическими свойствами.