聚合物的分子量有两个基本特点:
一是分子量大;
二是分子量具有多分散性。
对于H2O,NaCl等小分子来说,只存在一个确定的分子量,而对于聚合物而言,分子量并不是一个确定值。讨论单个聚合物分子的分子量有多大,并没有意义,只有统计其平均分子量和分布才具有实际价值。
这就和CCTV老是喜欢拿奥运金牌说事一样,单个人的体质再好,那只是对个人有意义,对于整个国家来说,只有全民的体质统计数据才有说明意义。
对于聚合物来说,整体要比个人更重要一些。
聚合物平均分子量的大小及其分散性,对聚合物的物理性能与加工性能都有重要的影响。
一般来说,聚合物的分子量只有达到一定数值后,才能表现出一定的物理性能。但当大到某程度后,分子量再增加,其机械性能就基本不变了。
但是,随着分子量的增加,聚合物分子间的作用力也会相应增加,聚合物熔体的粘度也会增加,这给聚合物的加工成型带来了一定的困难。
这个情况很像陈佩斯吃面的那个小品,当陈佩斯吃到第三碗面的时候,其实这碗面对他来说,消除饥饿感的作用已经很弱了,而涨肚的不适反应却在急速上升。
这个现象有个专门的经济学名词,叫边际效应。(微信回复“边际”可查看边际效应的相关例子)
在聚合物中,分子量的增加对于机械性能的提升就存在这样的边际效应。
因此,聚合物分子量大小的选择,需要兼顾性能和加工两方面的要求。
分子量分布对高分子材料的加工与使用也有显著的影响。
对塑料而言,塑料的分子量依据产品的要求,变动范围较大,但窄分布对加工和性能都有利,因为存在少量低分子量级分的分子能起内增塑的作用。
对橡胶而言,平均分子量一般都很大,为保证制品强度,常以分子量分布宽一些为宜,这样可改善流动性而有利于加工。但也不宜过宽,因为低分子量级分过多,橡胶混炼时易粘辊。
对合成纤维而言,因其平均分子量较小,分子量分布以窄为宜。若分布宽,小分子的组分含量高,这对纺丝性能和机械强度都不利。
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