橡胶的分子量和分子量分布

橡胶的分子量和分子量分布

君轩

【摘 要】@@ 橡胶(包括天然橡胶和合成橡胶)是典型的高分子材料.每个分子由

许多结构相同的重复单元(链节)连接而成.例如,天然橡胶就是由化学成分和空间

排列结构相同的1,4-异戊二烯单元首尾连接而成.

【期刊名称】世界橡胶工业

【年(卷),期】2010(037)011

【总页数】2

橡胶(包括天然橡胶和合成橡胶)是典型的高分子材料。每个分子由许多结构相

同的重复单元(链节)连接而成。例如，天然橡胶就是由化学成分和空间排列结

构相同的1，4-异戊二烯单元首尾连接而成。不过，低分子材料每个分子的分

子量都相同，而橡胶大分子则不然。这是因为组成大分子的单元重复个数n差

异很大，因此，它们之间的分子量差异也很大，其范围可以从数千到一尸位素餐的意思 百多万

不等。随着分子量由小到大，黏性和标志性的物理性能参数(如黏度)也逐步增

大，流动性则逐步变小，黏稠度逐步加大，最后，在室温下呈固态弹性体，这

都是我们所熟悉的。

分子量，对橡胶各项性能来说是一个十分重要的关键因素，其性能既包括生胶

可塑性、流动性、黏性等加工性能，也包括各项力学性能。然而，橡胶分子量

并非愈大愈好，它与性能之间的相关性主要存在于一定分子量的范围以内，当

超过临界值后变化趋于缩小，直到无足轻重为止。如上所述，橡胶分子由许多

组成和结构都相同的链节(或单元)首尾相接而成，由于构成橡胶大分子的重复

链节个数不等，因此，导致分子长短不一，分子量也有大有小，小起数千，大

到一百万以上。因此，分子量概念与低分子物迥然不同，并不是以单个分子为

准，而要看分子链长不等的链节的分子量总和，并以通过统计学方法计算得到

的“平均分子量“为准。例如，天然橡胶的平均分子量为35万。橡胶的分子

量可用不同计算方法得到的平均分子量的数值来表示饮食安全教育 ，但数据各不相等。从小

到大依顺序分别是数均分子量、黏均分子量、重均分子量和Z均分子量(如图1

所示)。测定橡胶平均分子量方法有多种，其中足球运动 ，较为成熟的有黏度法(用于黏

均分子量的测定)、，渗透压法(用于数均分子量的测定)、端基分析法(用于数均

分子量的测定)和超离心沉降平衡法(用于重均、Z均分子量的测定)等。每种方

法均需使用特定的仪器设备和操作程序，费时较长。目前，较常购买须知 使用的为黏度

法。

综上所述，分子量和分子量分布与橡胶的加工和使用性能密切相关。就天然橡

胶而言，其平均分子量与树种、栽培、树龄控制都有关系。对合成橡胶来说，

主要通过对聚合过程的控制与调节来确定分子量，所得具体数据也不等，如图

1所示。

如果从橡胶的力学性能方面衡量草草了事 ，随着分子量增加，在一定的分子量范围内有

些性能上升(例如强度、定伸应力等)，而有些则下降(如伸长率小狗拉肚子怎么办 和流动性等)。从

使用角度来看人们要求十分全面。这样，就涉及到如何获得理想的分子量分布

状态的旁若无人 问题。生胶蒙牛老总 分子量分布曲线MWD(其横坐标为分子量，纵坐标为分子量

各区段所占之比例)可以反映特定生胶的总体性能。天然橡胶和合成橡胶的

MWD可呈现其性能的典型走势。天然橡胶MWD的中间突起峰比较宽广和平

坦，这说明分子量适中的部分占主导地位，而左(分子量低的部分)右(分子量高

的部分)两侧也各有一定的高度。这样，由中、右两部分提供理想的力学性能，

而左侧(低分子部分)则提供所需的加工性能(包括塑性、流动性和粘着性)。所以，

天然橡胶综合性能比较理想和全面，能兼顾加工和力学性能两个方面。合成橡

胶的MWD曲线的走势代表另一种典型，其分子量分布呈现狭窄的孤峰高高情人节礼物送女友什么合适 突

起，这说明分子量集中在中间某特定区段。这样，可保证橡胶的各项性能稳定、

均匀，但缺点是低分子量部分欠缺，因此，它的加工性能不理想，特别是流动

性和粘着性这两项需通过添加加工助剂，或者与天然橡胶共混，或者在分子结

构中引入某些基团来解决。

至于分子量分布的测定，一般都采用分级法，即先把试样分成分子量不同的级

份。二十世纪60年代出现的凝胶渗透色谱法是一种简便、快速和准确的方法，

目前已经被广泛应用。

(君 轩)