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门尼粘度仪测试天然橡胶的相对分子质量结果与讨论
点击次数:1003 发布时间:2015-06-24

1、门尼粘度与过辊次数的关系

   实验结果表明,随过辊次数增加,门尼粘度值ML(1+4)100℃降低。门尼粘度值降低表明随过辊次数增加,在机械剪切力和空气的氧化作用下,天然橡胶的相对分子质量降低。

2、相对分子质量与过辊次数的关系

   实验结果表明表明,随过辊次数增加,凝胶渗透色谱仪测试的数均相对分子质量和重均相对分子质量都降低。由实验数据图的结果可以认为,门尼粘度的大小与天然橡胶相对分子质量有直接的关系。

3、门尼粘度与相对分子质量的关系

   Mark-Houwink方程n=kMa很好地描述了高分子材料的溶液粘度与相对分子质量之间的关系,因而在相对分子质量的测试中得到广泛应用。将门尼粘度值ML(1+4)100℃作为天然橡胶的粘度,按方程n=kMa,以lnML(1+4)100对lnM作图,可以看出天然橡胶的门尼粘度与相对分子质量有较好的相关性。图中,天然橡胶的门尼粘度与数均相对分子质量的关系为:lnML(1+4)100=-15.0413+1.5494lnMn(相关系数r=0.8949)(1)

   门尼粘度与重均相对分子质量的关系为:lnML(1+4)100=-6.1050+0.7404lnMw(相关系数r=0.9840)(2)

3、测试误差

    用门尼粘度仪测试未过辊天然橡胶的门尼粘度值ML(1+4)100为84.51,凝胶渗透色谱仪测试的数均相对分子质量和重均相对分子质量分别为324700和1563600。用式(1)和式(2)计算出来的数均相对分子质量和重均相对分子质量分别为288200和1525900,与凝胶渗透色谱仪测试的相对分子质量的相对误差分别为11.3%和2.4%。重均相对分子质量的相对误差比数均相对分子质量的相对误差小,这与式(1)和式(2)的相关系数的差别是一致的。

3、结论

   以上结果表明,天然橡胶的门尼粘度与凝胶渗透色谱仪测试的相对分子质量之间有较好的相关性,可以用Mark-Houwink方程n=kMa来描述。确定Mark-Houwink方程的常数k和a值后可以用门尼粘度值ML(1+4)100来计算天然橡胶的相对分子质量。本实验范围内,用门尼粘度值计算的数均相对分子质量和重均相对分子质量与凝胶渗透色谱仪测试的相对分子质量的相对误差分别为11.3%和2.4%。

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