[发明专利]一种测量聚合物重均分子量的方法

说明书

本发明涉及一种测量聚合物重均分子量的方法。先在冲击试验机上测量聚合物的缺口冲击强度z，在熔体流动速率仪上测量聚合物的熔体流动速率x，聚合物的缺口冲击强度z与熔体流动速率x之间呈幂函数关系：z＝C0×x^C(Ⅰ)，式中C和C0为常数，聚合物的重均分子量M与熔体流动速率x之间呈幂函数关系：M＝10⁵×D0×x^D(Ⅱ)，式中D和D0为常数，将式(Ⅰ)和式(Ⅱ)化简后可得M＝10⁵×D0×(z/C0)^D/C；将缺口冲击强度z带入，求解得聚合物重均分子量M，本发明只需要通过常用的熔体流动速率仪和冲击强度机就能够测量获得聚合物的重均分子量，该方法快速、环保且准确。

技术领域

本发明涉及一种测量聚合物(高分子材料)重均分子量的方法，尤其涉及用力学方法测试聚合物的冲击强度和熔体流动速率，并用非线性拟合方法求解重均分子量。

背景技术

目前测量高分子材料分子量的方法主要是GPC法，包括高温GPC法。由于没有现成仪器、设备或合适的溶剂，使得获得聚合物的分子量变得困难。流变学方法可以间接地估算高分子材料的分子量参数，如申请号为200910095287.X和201310147593.X的专利均给出了用流变学方法测量线性高分子分子量的方法，但需要流变仪。而本申请不用流变仪，只需要更简单常用的熔体流动速率仪和冲击强度机就能够测量获得聚合物的重均分子量。

发明内容

本发明目的是为解决上述问题而提供一种利用力学测试方法间接测量聚合物材料重均分子量方法。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：

第一步，在冲击试验机上测量聚合物的缺口冲击强度z。

第二步，在熔体流动速率仪上测量聚合物的熔体流动速率x。

第三步，测量出N组数据，分析数据，作缺口冲击强度z随熔体流动速率x变化的拟合曲线。研究表明，聚合物的缺口冲击强度z与熔体流动速率x之间呈幂函数关系：

z＝C0×x^C (1)

式(1)中C和C0为常数。

在现有技术中，聚合物的重均分子量M与熔体流动速率x之间呈一定关系。即

Lgx＝A-BlgM (2)

式(2)中A、B为常数。

或者

Lgx＝A-BlgM+Flg(M/Mn) (2’)

Mn为数均分子量，即熔体流动速率x与聚合物的重均分子量M及分子量分布都有关系。

作重均分子量M随熔体流动速率x变化的拟合曲线，研究表明，聚合物的重均分子量M与熔体流动速率x之间也可以用幂函数表示，即：

M＝10⁵×D0×x^D (3)

式(3)中D和D0为常数；

利用式1和式3，化简后可得

M＝10⁵×D0×(z/C0)^D/C (4)

将某聚合物的缺口冲击强度z带入式(4)中，求解后得对应聚合物的重均分子量M。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明从力学测量的角度出发，不需将聚合物溶解，克服了传统测试方式不能或难以测量不溶或难溶物的重均分子量限制；本发明的方法能廉价、快速、环保、较为可靠地测量出聚合物的重均分子量。

说明书附图