Относительная молекулярная масса полимера

Относи́тельная молекуля́рная ма́сса полиме́ра, средняя статистическая величина относительных молекулярных масс макромолекул, составляющих полимер. Молекулярная масса полимерного образца определяется видом молекулярно-массового распределения и способом усреднения – принципом, лежащим в основе метода определения молекулярной массы.

В зависимости от способа усреднения различают следующие основные значения молекулярной массы. Среднечисловая (среднечисленная) молекулярная масса определяется экспериментально методами эбулиоскопии, осмометрии, криоскопии, а также по данным количественного определения концевых групп макромолекул (спектроскопическими и прочими методами); выражается уравнением ${\displaystyle {\overset {-}{M}}_{n}=\sum _{i=1}^{N}\nu _{i}M_{i}}$ (где ${\displaystyle \nu _{i}}$ – числовая доля фракции макромолекул с молекулярной массой ${\displaystyle M_{i}}$, ${\displaystyle N}$ – число фракций). Среднемассовая молекулярная масса определяется методами светорассеяния, седиментации, диффузии; выражается уравнением ${\displaystyle {\overset {-}{M}}_{w}=\sum _{i=1}^{N}w_{i}M_{i}=\sum _{i=1}^{N}\nu _{i}M_{i}^{2}/\sum _{i=1}^{N}\nu _{i}M_{i}}$ (где ${\displaystyle w_{i}}$ – массовая доля фракции макромолекул с молекулярной массой ${\displaystyle M_{i}}$). z-Средняя молекулярная масса выражается уравнением и определяется методом седиментационного равновесия. К другим типам усреднения приводят методы исследования гидродинамических свойств полимеров. Соответствующие средние молекулярные массы называют среднегидродинамическими и определяют по данным измерения вязкости, константы седиментации и коэффициента диффузии. Молекулярные массы, полученные разными методами, различаются между собой в тем большей степени, чем шире молекулярно-массовое распределение полимера. Перечисленные методы применимы для определения молекулярной массы растворимых полимеров, макромолекулы которых имеют линейную или слаборазветвлённую структуру. Для сильно разветвлённых и сетчатых полимеров понятие молекулярной массы теряет смысл.

Значения молекулярной массы зависят от способа и условий получения полимеров и являются важной характеристикой, определяющей физические (и технологические) свойства полимеров. Так, увеличение молекулярной массы приводит, с одной стороны, к улучшению механических свойств полимеров, достигающих некоторых предельных значений при высоких значениях молекулярной массы, с другой – к значительному росту вязкости расплавов и растворов полимеров, затрудняющему их переработку.