El peso molecular del polímero (MW) es la masa molecular de una cadena de polímeros. Mientras que las moléculas pequeñas de la misma composición elemental exhiben el mismo peso molecular, las cadenas de polímeros exhiben características diferentes. Estas cadenas se componen de múltiples moléculas pequeñas que pueden alterar el comportamiento mecánico del polímero y sesgar su peso molecular. Esto hace que la determinación de un peso molecular consistente para cadenas de polímeros sintéticos sea casi imposible. Como tal, se utiliza una distribución de curva de campana para determinar los pesos moleculares de los polímeros y encontrar un valor promedio para las cadenas de polímeros sintéticos.
Se utilizan tres promedios de peso molecular distintos para asignar un valor numérico a la distribución del peso molecular de las cadenas de polímeros:
- El peso molecular medio numérico (Mn), que describe la porción más baja de peso molecular de la muestra;
- El peso molecular medio en peso (Mw), que describe el promedio que está más cerca del centro de la curva de campana;
- Peso molecular medio Z (Mz), que describe la porción más alta de peso molecular de la muestra.
La Importancia del Peso molecular del polímero
Las propiedades fisioquímicas de un polímero dependen completamente del peso molecular y de su distribución a lo largo de la cadena del polímero. La consistencia es fundamental para numerosos fabricantes en sectores tan variados como las industrias farmacéutica, biotecnológica, de litigios y petrolera. Las propiedades de los polímeros comerciales también dependen del peso molecular de las cadenas utilizadas en su construcción. Productos como piezas de automóviles y envases de alimentos dependen de materiales dúctiles que exhiben una buena deformación plástica para soportar el uso diario resistente.
Los materiales poliméricos son fundamentalmente variados. Los que consisten en un bajo número de unidades repetidas, por lo tanto de bajo peso molecular, tienden a exhibir propiedades blandas o incluso fluídicas con poca resistencia mecánica. Por el contrario, las cadenas más grandes con mayor peso molecular muestran propiedades sólidas con una integridad física enormemente mejorada sobre sus contrapartes de cadenas más cortas.
Estas propiedades pueden determinar los puntos de ablandamiento y fusión de un producto polimérico, su viscosidad de solución y fusión, y su elasticidad.
Determinar el peso molecular del polímero
El peso molecular se determina multiplicando la masa de cada unidad repetidora posterior en la cadena del polímero, antes de agregar la masa de cada grupo final. Esto proporciona una gama de valores que se utilizan para establecer la distribución del peso molecular del material. El peso molecular promedio es el valor de mérito más común para los fabricantes, pero los pesos moleculares de porción baja y alta también son importantes para comprender toda la curva de distribución y establecer las características más amplias del polímero.
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Las propiedades de procesamiento de los materiales poliméricos están determinadas en gran medida por su distribución de peso molecular, con curvas de distribución más estrechas que sugieren propiedades mecánicas y de procesamiento mejoradas en comparación con distribuciones más amplias. Esto se debe a los efectos plastificantes del bajo peso molecular de la porción que ablanda el material, mientras que la porción alta contribuye desproporcionadamente a la viscosidad de la fusión.
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