光散射法分子量检测技术及应用

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1、概述：对高分子聚合物材料而言，分子量是一个基本的结构参数，它的许多性能与分子量有关，如抗冲击、高弹性等性能就是分子量大的结果。但是，分子量太大也影响高分子材料的流变性和加工性，给加工成型造成困难。因此，兼顾到使用性能和加工性能两方面的要求，需要对高分子聚合物的分子量加以控制，需要研究聚合条件对产品分子量的影响，进而研究分子量对材料的加工性能和使用性能的影响，这两方面的工作都要求测定聚合物的分子量。

高分子聚合物的分子量一般在103-107之间，平均分子量有各种不同的统计方法，常用的有数均分子量、重均分子量、Z均分子量、粘均分子量等。分子量的测试也有多种方法，如端基分析法、膜渗透压法、光散射法、粘度法、凝胶色谱法等。不同方法得到的平均分子量的统计意义也不同，本文所介绍的是光散射法测定高分子聚合物的重均分子量。

2、原理：光散射是指光通过不均匀介质而偏离原来的传播方向，散开到所有方向的现象。我们可以通过光散射方法研究物质的结构、粒度、粒形和分子量。

3、仪器及测定方法：BT-90是采用动态光散射原理的纳米粒度分布仪，它采用经典90°接收光路，进口半导体激光器及光电倍增管，配有高精度的PID温控系统，保证了测量的稳定性，具有良好的准确性。高分子聚合物分子量检测功能，就是在BT-90基础上扩展的，使BT-90不但可以测粒度，还可测分子量。

分子量检测技术对样品中的污染物或灰尘十分敏感，因此需要严格环境条件保证，一是所有玻璃器皿必须严格地除尘，且没有划伤。二是要用高纯蒸馏水做介质，并且用一次性过滤器过滤。三是实验室要洁净，洁净度等级在十万级以上。四是要避光，阳光不能直射在仪器上，比较好是在暗室里进行分子量检测。

分子量的检测方法并不复杂，首先要配制4个不同浓度的样品溶液，其次是依次将标准物质、溶剂及配置好的4个浓度溶液按照浓度由低到高的顺序放到仪器中，分别检测它们散射光强，经过Kc/R(θ)变换，Kc/R(θ)数据点直线拟合即可计算出分子量结果和第二维利系数。

BT-90稳定的硬件平台结合先进的分子量技术，使BT-90同时具备纳米粒度和高分子聚合物分子量检测两种功能，粒度检测范围达1-9500nm，分子量的测试范围达1KDa-20MDa，适用于从事纳米材料与高分子聚合物研究的实验室。

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