高分子是由很大数目的 结构单元联结而成的长链分子,分子中的单键能够内旋转,以致分子具有许多不同的构象。由于 热运动,高分子以及它的链段在不停地运动着,即所谓微 布朗运动,它的构象千姿百态,瞬息万变。
当分子量确定以后,由于分子构象的改变,分子尺寸也将跟着改变。因而,我们要寻找一个表征分子尺寸的参数,借以描述分子的构象。表征高分子尺寸的常用参数有根均方末端距、均方旋转半径、聚合度等。
对于瞬息万变的无规线团状的高分子,我们可以用根均方末端距来表征其尺寸。所谓 末端距是指线型高分子链的一端至另一端的直线距离,用h表示。因末端距随不同的分子和不同的时间在改变,没有确定的数值,必须求其平均值。在数学处理中,常采用向量运算,求平均末端距或末端距的平方的平均值,称为“均方末端距”,以及均方末端距的平方根,称为“根均方末端距”。均方末端距不能由实验直接测定,但是可以通过光散射法测定高分子链的均方回转半径后推算。
假定高分子链中包含许多个链单元,全部链单元的旋转半径的平方的重量均方根就是链的旋转半径(S),对于柔性分子,均方末端距是均方旋转半径的6倍;而对于刚性棒状分子,均方末端距是均方旋转半径的12倍。
表征高分子链尺寸的均方末端距正比于聚合度或者分子量。 聚合度(DP、X n)(Degree of Polymerization) 是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,以n表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含单个结构单元数目。