polymeeripituuden

Polymeeripituus viittaa siihen, kuinka pitkäksi polymerimolekyylin ketju muodostuu. Käytännössä se tarkoittaa toistuvien monomeerien lukumäärää yhdessä molekyylissä, eli degree of polymerizationilla DP. Pituus vaihtelee suuresti riippuen polymerisaatioprosessista, olosuhteista ja monomeeristä.

Polymeeripituutta kuvaavat usein kaksi arvoa: DP_n eli nimellinen pituus ja DP_w eli painotettu pituus. Näiden avulla voidaan laskea molekyylin massat: M_n = DP_n × M_0 ja M_w = DP_w × M_0, missä M_0 on toistuvan yksikön molaarinen massayksikkö.

Polydispersity kuvaa pituusjakauman leveyttä. Yleensä PDI määritellään M_w/M_n. Arvo 1 tarkoittaa yhtä pituutta kaikilla molekyyleillä; suuremmat arvot tarkoittavat suurempaa vaihtelua. Jakauma syntyy, kun polymerisaatioprosessin kontrolli ei ole täydellinen.

Mittaaminen voidaan tehdä useilla tavoilla. Yleisimmin käytetty on geelipysäytyskromatografia (GPC/SEC), jonka avulla saadaan molekyylipainon jakauma ja siten M_n, M_w sekä DP_n ja DP_w. Muita tekniikoita ovat viskosimetria sekä osmoottiset menetelmät, joiden avulla voidaan arvioida keskimääräisiä pituuksia ja massajakaumaa.

Faktorit vaikuttavat ketjun pituuteen muun muassa polymerisaatioprosessin tyypin, reaktio-olosuhteiden ja mahdollisen haarautumisen määrään. Pidemmät ketjut vaikuttavat materiaaleihin kuten viskositeettiin, mekaanisiin ominaisuuksiin, lämpötilankestoiseen käytökseen sekä tulostettavuuteen. Pituusjakauma (PDI) on tärkeä parametri suunnittelussa ja laadunvalvonnassa.

Yhteenvetona polymeeripituus kuvaa ketjun toistuvien yksiköiden määrää yhdessä molekyylissä ja liittyy molekyylipainon jakaumaan sekä monien ominaisuuksien hallintaan valmistuksessa ja käytössä.