Molekulargewichte von Polymeren

Im Gegensatz zu einfacheren reinen Verbindungen bestehen die meisten Polymere nicht aus identischen Molekülen. Die HDPE-Moleküle zum Beispiel bestehen alle aus langen Kohlenstoffketten, aber die Längen können um Tausende von Monomereinheiten variieren. Aus diesem Grund werden die Molekulargewichte von Polymeren in der Regel als Durchschnittswerte angegeben. Zwei experimentell ermittelte Werte sind üblich: \(M_n\), das zahlenmittlere Molekulargewicht, wird aus der Molenbruchverteilung der Moleküle unterschiedlicher Größe in einer Probe berechnet, und \(M_w\), das gewichtsmittlere Molekulargewicht, wird aus der Gewichtsbruchverteilung der Moleküle unterschiedlicher Größe berechnet. Diese sind im Folgenden definiert. Da größere Moleküle in einer Probe mehr wiegen als kleinere Moleküle, ist das Gewichtsmittel Mw zwangsläufig zu höheren Werten verzerrt und immer größer als \(M_n\). Wenn die Gewichtsstreuung der Moleküle in einer Probe geringer wird, nähert sich \(M_w\) an \(M_n\) an, und in dem unwahrscheinlichen Fall, dass alle Polymermoleküle identische Gewichte haben (eine reine monodisperse Probe), wird das Verhältnis \(M_w\)/ \(M_n\) eins.