您現(xiàn)在的位置：首頁 > 檢測項目 > 其他檢測

分子量分布、Mw、Mn檢測

1對1客服專屬服務，免費制定檢測方案，15分鐘極速響應

可選形式：電子報告紙質(zhì)報告

可選語言：中文報告英文報告

發(fā)布時間：2025-08-18 08:37:30 更新時間：2025-08-17 08:37:30

點擊：0

作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

分子量分布、Mw、Mn檢測：原理、儀器、方法與標準詳解

分子量分布、重均分子量（Mw）和數(shù)均分子量（Mn）是高分子材料表征中至關重要的物理參數(shù)，直接關系到材料的加工性能、力學強度、熱穩(wěn)定性及應用潛力。在聚合物合成、改性、質(zhì)量控制及研發(fā)過程中，準確測定這些參數(shù)是確保產(chǎn)品性能一致性和可重復性的基礎。分子量分布（MWD）反映了聚合物樣品中不同分子量鏈段的相對含量，通常用多分散系數(shù)（? = Mw/Mn）來表征其分布寬度。Mw代表對分子量的加權(quán)平均值，更敏感于高分子量組分；而Mn則是對分子量的算術平均，對低分子量組分更為敏感。因此，精確測定Mw和Mn，以及全面分析分子量分布，對于理解聚合物結(jié)構(gòu)與性能之間的關系具有重要意義。目前，高效液相色譜技術（GPC）或凝膠滲透色譜（GPC/SEC）是實現(xiàn)該類檢測的核心手段，結(jié)合多角度光散射（MALS）、示差折光（RI）、紫外（UV）等檢測器，可實現(xiàn)高精度的分子量與分布分析。此外，檢測過程需嚴格遵循國際標準，如ISO 13886、ASTM D5296、國家標準GB/T 13813等，以確保結(jié)果的可比性與權(quán)威性。下文將系統(tǒng)介紹相關檢測項目、核心檢測儀器、主流檢測方法及現(xiàn)行檢測標準。

主要檢測項目

分子量分布、Mw（重均分子量）、Mn（數(shù)均分子量）是高分子材料分析的核心檢測項目，具體包括：

重均分子量（Mw）：反映聚合物中高分子鏈對質(zhì)量的貢獻，對大分子部分特別敏感。
數(shù)均分子量（Mn）：基于分子數(shù)量的平均值，適用于低分子量段的分析。
多分散系數(shù)（? = Mw/Mn）：衡量分子量分布的寬度，?越接近1，分布越窄，聚合物越均勻。
分子量分布曲線（MWD）：直觀展示樣品中各分子量組分的相對含量，是判斷聚合過程控制水平的重要依據(jù)。

核心檢測儀器

目前，凝膠滲透色譜（GPC）或稱尺寸排阻色譜（SEC）是實現(xiàn)分子量分布分析的主流儀器系統(tǒng)，其組成主要包括：

高壓輸液泵：提供穩(wěn)定、可調(diào)流速的流動相，確保分離過程的重現(xiàn)性。
進樣器：自動或手動進樣，保證樣品量的精確控制。
色譜柱系統(tǒng)：通常由多根不同孔徑的凝膠柱串聯(lián)構(gòu)成，依據(jù)分子尺寸大小實現(xiàn)分離，常見填料包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯等。
檢測器系統(tǒng)：
- 示差折光檢測器（RI）：適用于無紫外吸收的聚合物，靈敏度高，但基線漂移較明顯。
- 多角度光散射檢測器（MALS）：可直接測定絕對分子量，無需標樣校準，是當前最精確的檢測方式。
- 紫外檢測器（UV）：適用于具有紫外吸收基團的聚合物，如聚苯乙烯、聚丙烯酸等。
- 粘度檢測器（DVP）：用于測定特性粘數(shù)，輔助分析分子結(jié)構(gòu)。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：集成軟件用于峰識別、校準、分子量計算與分布圖生成。

主流檢測方法

標準的分子量分布檢測流程通常包括以下幾個步驟：

樣品制備：將高分子樣品溶解于合適溶劑（如THF、氯仿、DMF等），過濾去除顆粒雜質(zhì)，避免堵塞色譜柱。
系統(tǒng)平衡：使用流動相充分沖洗系統(tǒng)，確?；€穩(wěn)定，避免殘留干擾。
進樣與分離：通過色譜柱實現(xiàn)按分子尺寸大小的分離，大分子先流出，小分子后流出。
多檢測器聯(lián)用檢測：結(jié)合RI、MALS、UV等檢測器實時采集信號，獲取濃度與分子量信息。
數(shù)據(jù)處理與計算：利用軟件（如ASTRA、WinGPC、OMNISEC等）進行峰識別、校準曲線構(gòu)建（若使用RI+標樣）、Mw、Mn及MWD計算。

其中，MALS與RI聯(lián)用方法可實現(xiàn)無需標準品的絕對分子量測定，顯著提高結(jié)果的準確性與可靠性，是當前高端分析的首選方案。

現(xiàn)行檢測標準

為確保檢測結(jié)果的科學性與國際可比性，國內(nèi)外已建立一系列標準規(guī)范，主要包括：

ISO 13886:2018 ——《高分子材料—凝膠滲透色譜法測定分子量分布》：國際標準，規(guī)定了GPC/SEC的通用方法與技術要求。
ASTM D5296-16 ——《使用尺寸排阻色譜法測定聚合物分子量分布的標準試驗方法》：美國材料與試驗協(xié)會標準，廣泛應用于工業(yè)檢測。
GB/T 13813-2021 ——《高分子材料分子量及分子量分布測定凝膠滲透色譜法》：中國國家標準，適用于通用聚合物的檢測。
GB/T 21462-2008 ——《塑料聚合物分子量分布的測定凝膠滲透色譜法》：專門針對塑料材料的分子量分析。
ISO 16014-1 至 -6 ——《聚合物—分子量分布的測定》系列標準：涵蓋從方法原理到數(shù)據(jù)處理的完整體系。

在實際檢測中，應根據(jù)樣品類型、應用領域及客戶需求選擇合適的檢測標準，并嚴格遵循操作規(guī)程，確保檢測過程的規(guī)范性與結(jié)果的權(quán)威性。