所有合成高分子化合物的分子量以及大多数天然高分子化合物的分子量都是不均一的，它们是分子量不同的同系物的混合物。分子量及分布是高分子材料最基本的结构参数之一。

重均摩尔质量（又为质均摩尔质量）是描述聚合物的摩尔质量的一种方式。计算公式如图1所示，此公式的结果取决于分子的大小，因此较大分子将具有比较小分子更大的贡献。

Mw为重均分子量，mi是分子质量，Mi是相对分子质量，Ni是具有Mi质量的分子的数目，wi是质量分数。

聚合物的相对质量及其分布是高分子材料最基本的参数之一，它与高分子材料的使用性能与加工性能密切相关。相对质量太低，材料的机械强度和韧性都很差，没有应用价值。相对质量太高，熔体粘度增加，给加工成型造成困难。因此聚合物的分子量一般控制在103～107之间。

高聚物分子量具有多分散性，对于这种多分散性的描述，最为直观的方法是利用某种形式的分子量分布曲线。多数情况下还是直接测定其平均分子量。

测定方法有光散射法、超速离心沉降速度法以及凝胶色谱法等。

光散射法

光散射法是物理化学中的技术，其测量散射光的强度以获得溶液中聚合物或蛋白质等大分子的重均分子量Mw。通过测量各种浓度的许多样品的散射强度，可以计算出第二维里系数A2。

在光散射实验，用高强度单色光（通常为激光）照射大分子溶液，有检测器来测量一个或多个角度处的散射强度。半径大于入射波长的1-2%的所有大分子有角度依赖性，应采用特定角度以获得对摩尔质量和尺寸的精确测量。因此，多角度入射光（多角度光散射（MALS））的同时测量通常被认为是光散射法的实现标准。

凝胶色谱法

凝胶色谱法（Gel Permeation Chromatography，GPC）将高分子在溶液中流体力学体积进行分级。

分级：将高分子溶液通过由多孔载体组成的分离柱，在柱子内部分子体积不同的大分子所处的位置不同，停留时间不同，从而得到分离。

特点：在对聚合物样品进行分级的同时还可以有效地检测出各级分的分子量和相对含量，快速简便。

发展：诞生于上世纪六十年代，已经得到了迅速的发展和应用，已成为测定聚合物分子量大小和分布的最重要方法之一。

聚合物溶液进入色谱柱后，由于浓度差，所有溶质分子都力图向凝胶表面孔穴渗透。体积较小的分子既能进入较大的孔穴，也可以进入较小的孔穴，向孔内扩散的较深；体积较大的分子只能进入较大的孔穴；体积更大的分子不能进入孔穴，只能从凝胶的空隙流过。

高分子量级分在柱内停留时间很短，很快就被溶剂淋洗出来；分子量中等级分在柱内的停留时间较长，它们随淋洗液缓慢的带出；分子量最小的级分在柱内的停留时间最长，最后被溶剂淋洗出；按照淋出的先后顺序，依次收集到分子量从大到小的各个级分，从而达到对聚合物分级的目的。

检测器的作用是将色谱柱淋出液中样品的组成、含量的变化转化为可供检测的信号，从而完成定性、定量的判断分离情况的任务。由此得到随淋洗时间延长样品中不同级份的含量变化。从而得到被测样品中的相对分子量和相对分子量分布的信息。

超速离心沉降速度法

超速离心机运转的速度范围很大，使它可测定小到蔗糖大到病毒的分子量值。它也可以测定多分散性大分子的平均分子量和分子量分布。超速离心测定的是分子的绝对分子量，它不需要任何标准样品作参考，亦不需要知道样品分子的形状和水化程度。通常使用的有两种方法，即沉降速度法和沉降平衡法。

沉降速度法常用于某些特殊样品的分子量测定，如多组分样品，用沉降平衡法无法测定，而沉降速度法可以根据各组分的沉降峰，求出相应的沉降系数，结合扩散系数求出分子量。