1、聚合物分子量對(duì)其性能的影響眾所周知，聚合物的分子量對(duì)物理機(jī)械性能有著重要的影響，對(duì)此，人們已用大 量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)加以論證。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)聚合物的分子量一定要達(dá)到某一數(shù)值后才能 顯示出力學(xué)強(qiáng)度。另一方面，由于高分子化合物的分子量存在多分散性，因此其分 子量分布也同樣影響著高分子材料的性能。與此相反聚合物的分子量降低也會(huì)聚合物的各種性能產(chǎn)生影響。一、分子量下降對(duì)力學(xué)性能的影響1、拉伸強(qiáng)度Margolies和Perkins等發(fā)現(xiàn)在分子量M小于某個(gè)值時(shí)，聚合物的拉伸強(qiáng) 度隨分子量增大而升高。這是由于分子量的提高增加了晶體間的鏈纏結(jié)，從而增強(qiáng)了縱向、橫向微纖維的聯(lián)系。當(dāng)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，鏈纏結(jié)抑制微纖維的相對(duì)

2、滑 動(dòng)，從而提高拉伸強(qiáng)度。反之，如果分子量下降，分子鏈之間的纏結(jié)減少，作用力 減弱，相應(yīng)的拉伸強(qiáng)度也會(huì)下降，當(dāng)分子量下降到某一個(gè)值時(shí)，不具有拉伸強(qiáng)度。2、斷裂伸長(zhǎng)率Margolies(l)等人通過(guò)對(duì)HDPE勺研究，提出分子量在500000-750000范圍內(nèi)，斷裂 長(zhǎng)率隨著分子量增大而迅速提高至極大值，而分子量的進(jìn)一步提高會(huì)引起斷裂長(zhǎng)率 的逐步下降。所以，對(duì)于一般聚合物分子量下降，將會(huì)使得斷裂長(zhǎng)率下降。3、模量Capaccio和Ward，對(duì)LDPE勺研究表明，當(dāng)拉伸比大于29時(shí)，室溫下的模量與 分子量無(wú)關(guān)。然而他們提出拉伸比與重均分子量存在著單獨(dú)的關(guān)系。因?yàn)橹鼐肿恿吭降?，拉伸比越高，這種分子

3、量對(duì)拉伸比的影響也影響著聚合物的機(jī)械 性 能。Jarecki等人用寬分布的HDPEfc較高溫度下拉伸，得到超高模量的樣品。他們 總結(jié)為PE中的高分子量部分，在拉伸材料中形成的連纏結(jié)而產(chǎn)生高模量，而低分子 部分促進(jìn)鏈取向并阻止在高溫拉伸中達(dá)到非常高拉伸比時(shí)產(chǎn)生內(nèi)部空隙。所以低分子部分有助于提高聚合物的模量。二、蠕變和應(yīng)力松弛蠕變和應(yīng)力松馳試驗(yàn)通常是在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)測(cè)量聚合物的尺寸穩(wěn)定性，因而具有 很 大的實(shí)用價(jià)值。當(dāng)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于玻璃化溫度時(shí)，聚合物為脆性，分子量對(duì)蠕變和應(yīng) 力松馳的作用很小，當(dāng)溫度在玻璃化溫度附近或高于玻璃化溫度時(shí)，分子量對(duì)蠕變 和應(yīng)力松弛的影響就較為明顯。分子量降低將會(huì)減少分子鏈之間

4、的纏結(jié)，從而增 加蠕變和應(yīng)力松弛。三、聚合物降解的影響聚合物在使用過(guò)程中，由于受到外界光、力、熱等的作用下都會(huì)導(dǎo)致聚合物分 子鏈的斷裂，從而導(dǎo)致聚合分子量的下降。所以分子量降低會(huì)使得聚合物的降解變 得更加容易。吳岳5等人研究了 PVA的生物降解機(jī)理，PVA是經(jīng)歷了兩步酶催化過(guò)程才得 以降解，第一步由PVA氧化酶在有氧的條件下，PVA氧化脫氫成為酮基化合物。第二 步，經(jīng)氧化的PVA碳鏈上的雙酮進(jìn)一步水解，一部分水解生成以狡酸為端點(diǎn)的鏈， 另一部分生成以甲基酮為端點(diǎn)的鏈。值得注意的是在這個(gè)過(guò)程中被水解酶水解會(huì)使 得分子鏈發(fā)生斷裂生成低分子量的片段，然后才能透過(guò)細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)行進(jìn)一步 代謝。另外

5、，也研究了分子量大小對(duì)PVA降解的影響，在醇解度為88唏口 99%寸，小分子量的PVA降解很快，而大分子量的PVA降解較慢。四、結(jié)晶性能與熱性能影響蔡夫柳等人研究不同分子量聚酯（PET的等溫結(jié)晶、非等溫結(jié)晶、熱失 重和恒溫?zé)峤到庑阅?，結(jié)果表明在等溫結(jié)晶過(guò)程中，隨著分子量的增加結(jié)晶速度逐 步降低，結(jié)晶速度與分子量的倒數(shù)成線(xiàn)性關(guān)系；非等溫結(jié)晶過(guò)程中，隨著分子量的 增加，熔體結(jié)晶峰向低溫推移。另外隨著分子量的增加，熱失重程度減少而熱降解幅度增大。參考文獻(xiàn)Margolies A F.S P E J,1997,27,44perki ns w g, capiati n j and porter R S .

6、PolymE ng SCI,1976,16,200Capaccio and ward IM.Polym End SCI,1975,15:219徐偉強(qiáng)，鄭昌仁，聚烯烴分子量及分子量分布對(duì)其物理機(jī)械性能的影響J.現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用,1992,(1).吳岳，PVA的分子量及醇解度與生物降解性能的關(guān)系，2009,東華大學(xué).第67頁(yè).陳海芳，張華平，陳旭國(guó)，天然橡膠分子量、分子量分布及其性能的研究J.廣西熱帶農(nóng)業(yè),2008,(3).蔡夫柳，魏捷，張明宏，陳放,.PET分子量對(duì)結(jié)晶性能與熱性能的影響J.北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào),1991,(2).吉玉碧，徐國(guó)敏，羅恒,楊照，胡智，譚紅,.PVC分子量及分布對(duì)增塑糊黏

7、度性能的影響J.塑料,2012,(5).張如良，黃玉東，劉麗，蘇丹，上漿劑分子量對(duì)碳纖維表觀性能及其界面性能影響研究J.材料科學(xué)與工藝，2011,(3).任意,超高分子量聚乙烯纖維性能及應(yīng)用概述J.廣州化工,2010,(8).蔡夫柳，魏捷，張明宏，陳放,.PET分子量對(duì)結(jié)晶性能與熱性能的影響J.北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào),1991,(2).4.3相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)聚合物性能的影響因而隨相對(duì)分子聚合物有許多重要特性的一個(gè)根本原因是相對(duì)分子質(zhì)量大。質(zhì)量增大聚合物的許多性能發(fā)生了變化，變化趨勢(shì)如下：（1） 柔順性增大。但達(dá)到臨界相對(duì)分子質(zhì)量Me約104后符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，柔 性與相對(duì)分子質(zhì)量無(wú)關(guān)。（2）機(jī)械性能提高。沖擊強(qiáng)度沒(méi)有Me,但抗張強(qiáng)度存在Me,抗張強(qiáng)度（3） 黏度增加，熔融指數(shù)下降，可加工性下降。Me （相當(dāng)于開(kāi)始纏結(jié)相對(duì)分子質(zhì)量）之前丘幾，Me之后| -； 1 , -=- j-=竟（4）溶解速率下降。（5）熔點(diǎn)提高。相對(duì)分子質(zhì)量趨