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用門尼粘度儀測(cè)試天然橡膠的相對(duì)分子質(zhì)量
    相對(duì)分子質(zhì)量是天然橡膠的生產(chǎn)部門和研究、使用部門都非常關(guān)心的重要參數(shù)。已經(jīng)有很多有效的方法和精密儀器來(lái)測(cè)試高分子材料的相 對(duì)分子質(zhì)量[1],這些方法在測(cè)試相對(duì)分子質(zhì)量前都要用溶劑把待測(cè)材料溶解并過(guò)濾掉非溶解物和雜質(zhì)。Mark-Houwink方程??=kMa 很好地描述了高分子溶液的粘度與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系,并在相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)試中廣泛應(yīng)用,如果該方程也同樣可以描述固體高分子材料的粘度與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系,就可以直接用固體高分子材料的粘度來(lái)表征相對(duì)分子質(zhì)量,從而建立一種方便的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)試方法。
    大多數(shù)天然橡膠生產(chǎn)農(nóng)場(chǎng)和橡膠制品廠都不具備有精密的儀器來(lái)測(cè)試天然橡膠相對(duì)分子質(zhì)量的條件,使用門尼粘度儀測(cè)試的門尼粘度ML（1+4）100??值是控制天然橡膠加工質(zhì)量的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),是相對(duì)分子質(zhì)量大小的定性概念。門尼粘度與天然橡膠相對(duì)分子質(zhì)量的定性關(guān)系是*的,如果能夠確定它們之間的定量關(guān)系,就可以用zui常用的門尼粘度儀直接從橡膠干膠的門尼粘度來(lái)計(jì)算出天然橡膠的相對(duì)分子質(zhì)量,這對(duì)于天然橡膠生產(chǎn)農(nóng)場(chǎng)和橡膠制品廠來(lái)說(shuō),相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)試就是一件很方便很容易的工作了。
    本文敘述了用門尼粘度儀測(cè)試的天然橡膠的門尼粘度與用凝膠滲透色譜儀測(cè)試的天然橡膠相對(duì)分子質(zhì)量之間的定量關(guān)系。

1實(shí)驗(yàn)部分
原材料:國(guó)產(chǎn)天然5#標(biāo)準(zhǔn)橡膠。
樣品制備與測(cè)試:天然橡膠在煉膠機(jī)輥距1mm、溫度40??條件下分別過(guò)5,10,15,20和25次。
用門尼粘度儀ZWM-III按GB/T1232.1-2000測(cè)試膠料的門尼粘度。
用凝膠滲透色譜儀（Agilent100,AgilentTechnologies,Inc.,U.S.A.）測(cè)定膠料的相對(duì)分子質(zhì)量。

2結(jié)果與討論
2.1??門尼粘度與過(guò)輥次數(shù)的關(guān)系
圖1表明,隨過(guò)輥次數(shù)增加,門尼粘度值ML（1+4）100??降低。門尼粘度值降低表明隨過(guò)輥次數(shù)增加,在機(jī)械剪切力和空氣的氧化作用下,天然橡膠的相對(duì)分子質(zhì)量降低。
2.2??
相對(duì)分子質(zhì)量與過(guò)輥次數(shù)的關(guān)系
圖2表明,隨過(guò)輥次數(shù)增加,凝膠滲透色譜儀測(cè)試的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量和重均相對(duì)分子質(zhì)量都降低。由圖

1和圖2的結(jié)果可以認(rèn)為,門尼粘度的大小與天然橡膠相對(duì)分子質(zhì)量有直接的關(guān)系。

2.3??門尼粘度與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系
Mark-Houwink方程??=kMa很好地描述了高分子材料的溶液粘度與相對(duì)分子質(zhì)量之間的關(guān)系,因而在相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)試中得到廣泛應(yīng)用。將門尼粘度值ML（1+4100
??作為天然橡膠的粘度,按方程??=kMa,以lnML（1+4）100對(duì)lnM作圖,見(jiàn)圖3?？煽闯?天然橡膠的門尼粘度與相對(duì)分子質(zhì)量有較好的相關(guān)性。圖中,天然橡膠的門尼粘度與數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系為:lnML（1+4）100=-15.0413+1.5494ln
    門尼粘度與重均相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系為:lnML（1+4）100=-6.1050+0.7404lnMw

2.4??測(cè)試誤差
用門尼粘度儀測(cè)試未過(guò)輥天然橡膠的門尼粘度值ML（1+4）100為84.51,凝膠滲透色譜儀測(cè)試的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量和重均相對(duì)分子質(zhì)量分別為324700和1563600。用式（1）和式（2）計(jì)算出來(lái)的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量和重均相對(duì)分子質(zhì)量分別為288200和
1525900,與凝膠滲透色譜儀測(cè)試的相對(duì)分子質(zhì)量的相對(duì)誤差分別為11.3%和2.4%
。重均相對(duì)分子質(zhì)量的相對(duì)誤差比數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量的相對(duì)誤差小,這與式（1）和式（2）的相關(guān)系數(shù)的差別是一致的.

3??結(jié)論
以上結(jié)果表明,天然橡膠的門尼粘度與凝膠滲透色譜儀測(cè)試的相對(duì)分子質(zhì)量之間有較好的相關(guān)性,可以用Mark-Houwink方程??=kMa 來(lái)描述。確定Mark-Houwink
方程的常數(shù)k和a值后可以用門尼粘度值ML（1+4）100來(lái)計(jì)算天然橡膠的相對(duì)分子質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),用門尼粘度值計(jì)算的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量和重均相對(duì)分子質(zhì)量
與凝膠滲透色譜儀測(cè)試的相對(duì)分子質(zhì)量的相對(duì)誤差分別為11.3%和2.4%.