Chromatographie zur Bestimmung der Molmassen- und Teilchengrößenverteilung von Polymeren

Aufgrund der einer jeden Polyreaktion innewohnenden Statistik stellen Polymere immer ein Gemisch homologer Substanzen unterschiedlicher Molmasse dar, wobei sich die Molmasse eines Polymeren als Produkt aus der Molmasse des niedermolekularen Grundbausteins (Monomer) mit dem Polymergrad n als Zahl der im makromolekularen Kettenmolekül verknüpften Monomere ergibt. Für relativ kleine Polymergrade (n 〈 100) kann die Molmassenverteilung noch als diskrete Verteilung individueller Spezies beschrieben und analytisch erfaßt werden, für höhere Polymergrade geht sie jedoch in eine quasi-kontinuierliche Verteilungsfunktion über. In der Polymeranalytik ist es im allgemeinen gebräuchlich und ausreichend, die bislang weit aufwendigere Bestimmung der Molmassenverteilung durch die Bestimmung charakteristischer Mittelwerte zu ersetzen. Das Zahlenmittel M̄_n ergibt sich aus der Mittelung der Zahlenhäufigkeit aller Spezies der Verteilung, und ein experimenteller Zugang ist die Osmometrie. Das Gewichtsmittel M̄_w repräsentiert die mittlere Gewichtshäufigkeit aller Spezies, wobei vorrangig die Lichtstreuung zum Einsatz kommt. Aufgrund der großen Bedeutung der Viskosimetrie in der Polymeranalytik verdient auch das Viskositätsmittel M̄_v besondere Beachtung. Mit der Kenntnis mehrerer Mittelwerte, z.B. dem als Einheitlichkeit definierten Verhältnis E = M̄_w M̄_n gewinnt man natürlich auch einen ersten Einblick in die Breite der Molmassenverteilung.