聚合物分子量的测试与表征倪寿亮(北京北达燕园微构分析测试中心，北京100871)TestingandCharacterizationofPolymerMolecularWeightNiShouliang(BeijingBeidayanyuanMicro-StructureAnalyticalLaboratory,Beijing100871,China)Abstract:Characterizationofpolymermolecularweighthadbecomeresearchfocus.ThemethodsondeterminationofpolymermolecularweighthavemainlyEA,V.P.O.,ultracentrifugalsedimentation,viscosity,GPC,LSandAFFFFetc.Thepaperintroducedtheseanalysismethodsanditsapplicationrangeindetailintroduction,comparedtheirfeaturesandscope,andlookedthedevelopmenttrendofmicrogelchromatographyandfield-flowfractionationtechnology.Keywords:Polymer；molecularweight；EA；Viscosity；GPC；LS；FFF聚合物由一种或几种单体通过共价键连接起来的高分子量化合物，又称高分子化合物。对聚合物来说，通常所指的分子量是平均值，也就有了分子量分布。根据统计方法的不同，有数均、重均、粘均和Z均分子量之分。重均分子量Mw和数均分子量Mn的比值D，称分子量分布指数。人类直接利用天然高分子，可以追溯到远古时期，比如利用纤维素造纸，利用蛋白质炼丝和鞣革等。2000年世界上合成材料的年总产量已达到2亿t，我国高分子工业的发展也极为迅猛。随着医学的发达，一些生物大分子、多糖、蛋白越来越多用到临床，例如右旋糖苷、羟乙基淀粉等。不同分子量及其分布的大分子聚合物其生物、物理、化学性质差异很大。因此，在生产、生活等各领域，为确保生产工艺的稳定性以及临床用药的安全有效性，分子量及其分布的测定是尤为重要的。分子量的分析方法有很多种，如表1。表1分子量的分析方法Tab.1Molecularweightanalysis2溶液依数性[1]法2.1稀溶液的依数性稀溶液的沸点升高、冰点下降、蒸汽压下降、渗透压的数值等仅仅与溶液中的溶质数有关，而与溶质的本性无关的这些性质被称为稀溶液的依数性。2.2沸点升高(冰点下降)法2.2.1对小分子在溶剂中加入不挥发性溶质后，溶液的沸点比纯溶剂高，冰点和蒸汽压比纯溶剂低。其沸点升高的数值△Tb、冰点下降的数值△Tf与所加溶质的摩尔数成正比，与溶质的分子量M成反比。高分子溶液：因热力学性质偏差大，必须外推到C→0时，即要在无限稀释的情况下才能使用。2.2.2特点分子量在3×104以下；不挥发，不解离的聚合物；得到的是数均分子量。2.3膜渗透压法将一定浓度的高分子溶液和相应溶剂分别加入到渗透计的溶液池和溶剂池中，因半透膜两侧溶剂的化学势不等，溶剂分子经过半透膜进入溶液中，使溶液液面升高而产生液柱压强，溶液随着溶剂分子渗入而压强逐渐增加，溶剂的化学势亦增加，最后达到与纯溶剂化学势相同，即渗透平衡。此时两边液柱的压强差称为溶剂的渗透压(π)。根据高分子溶液的比浓渗透压具有浓度依赖性可测定该溶液中所溶高分子的分子量。2.3.1膜渗透压法公式对于高分子稀溶液，不能看成理想溶液，不服从拉乌尔定律。用Flory-Huggins理论推导，得到高分子溶液渗透压公式。如下：测定方法分子量范围平均值3×104以下3×104以下3×104以下3×104以下3×104~1.5×1061×104~1×1071×104~1×1071×104~1×1061×104~1×1071×102~1×107103~1×1012端基滴定沸点升高冰点下将蒸汽压渗透膜渗透压光散射超离心沉降速度超离心沉降平衡粘度凝胶色谱场流技术数均数均数均数均数均重均各种重均、Z均粘均各种各种RT()C0RTA2CCMnπ为渗透压，A2为第二维列系数，用π/C～C作图，外推到C=0时，由截距可求出Mn，由斜率可求出A2。2.3.2特点适用分子量范围较广3×104～1×106；是绝对方法，得到的是数均分子量；可得到A2和χ1。2.4蒸汽压渗透法(V.P.O)间接地测定溶液的蒸汽压降低来测定溶质的数均分子量。在一恒温密闭的容器内充有某种溶剂的饱和蒸汽，这时如将一滴不挥发溶质的溶液滴1和溶剂滴2悬在这个饱和蒸汽中，由于溶液滴中溶质的蒸汽压较低，就会有溶质分子从饱和蒸汽相中跑出来，而凝聚到溶液滴上，并放出凝聚热，使溶液滴的温度升高，纯溶剂滴的挥发速度与凝聚速度相等，温度不发生变化。平衡时，溶剂滴的温差与溶液的浓度成正...