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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-04-09 16:17
為什么要進(jìn)行分子量分布測(cè)試?
1、分子量分布對(duì)材料的物理機(jī)械性能影響很大;
2、通過分子量、分子量分布可研究聚合物的聚合反應(yīng)、老化裂解、結(jié)構(gòu)與性能機(jī)理;
例如,在滌綸片基生產(chǎn)過程中,若分子量分布過寬,即含有較多的高分子量和低分子量時(shí),其成膜性差,抗應(yīng)力開裂能力也會(huì)降低。
高聚物分子量有哪些特點(diǎn)?
1、分子量在103-107之間,分子量不均一,具有多分散性;
2、高聚物具有相同的化學(xué)組成,是由聚合度不等的同系物的混合物組成,所以高聚物的分子量只有統(tǒng)計(jì)的意義;
3、用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定的分子量只是統(tǒng)計(jì)平均值,若要確切描述高聚物分子量,除了給出統(tǒng)計(jì)平均值外,還應(yīng)給出試樣的分子量分布;
4、平均分子量可能相同,但分子量分布卻可能有很大差別,因此許多實(shí)際工作和理論工作還需知道分子量分布的情況。
不同分子量參數(shù)各代表了什么含義?
1、數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量(Mn):不同分子量按數(shù)量分?jǐn)?shù)貢獻(xiàn)所得的平均分子量。
2、重均相對(duì)分子質(zhì)量(Mw):不同分子量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)貢獻(xiàn)所得的平均分子量。
3、Z均相對(duì)分子質(zhì)量(Mz):按Z量統(tǒng)計(jì)的平均分子量。
4、峰值分子量(Mp):是指含量最多的組份片段的分子量
5、分子量分布指數(shù)(PDI):試樣中各個(gè)分子量與平均分子量之間差值的平均值。
6、相對(duì)分子質(zhì)量分布的定義為質(zhì)均相對(duì)分子質(zhì)量與數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量之比:D(分散度)=Mw/Mn
分子量測(cè)定有哪些方法?
1、化學(xué)法:適用于數(shù)均分子量為3x104以下的測(cè)定;
2、熱力學(xué)法:包括冰點(diǎn)降低法,沸點(diǎn)升高法,氣相滲透法,膜滲透法,可以測(cè)試數(shù)均分子量在103-106范圍的測(cè)試;
3、光學(xué)法,即光散射:可以測(cè)試相對(duì)重均分子量在104-107范圍的測(cè)試;
4、動(dòng)力學(xué)法:包括超速離心沉降平衡法,粘度法,可以測(cè)試相對(duì)分子量在104-107范圍的測(cè)試;
5、色譜法:常用的為凝膠滲透色譜法(GPC),可以測(cè)試各種平均分子量,包括數(shù)均相對(duì)分子量,重均相對(duì)分子量,Z均相對(duì)分子質(zhì)量等,應(yīng)用最為廣泛。
凝膠滲透色譜法(GPC)基本原理是什么?
1、它是基于不同分子質(zhì)量、不同結(jié)構(gòu)的聚合物具有不同流體力學(xué)體積的原理對(duì)聚合物進(jìn)行分離。聚合物在分離柱上按分子流體力學(xué)體積大小被分離開,不同淋洗時(shí)間下(保留時(shí)間)所流出的聚合物分子的相對(duì)分子質(zhì)量不同。
凝膠滲透色譜法(GPC)分離原理是什么?
GPC的分離原理就是體積排阻理論。色譜柱中,所填裝的多孔性填料表面和內(nèi)部有各種各樣、大小不一的空的通道,當(dāng)高分子溶液試樣隨溶劑進(jìn)入柱子后,由于存在濃度差(推動(dòng)力),所有溶質(zhì)分子都力圖向填料內(nèi)部孔洞滲透。較小分子除了能進(jìn)入較大的孔,停留時(shí)間適當(dāng)短些;而最大的分子,只能從填料顆粒之間的空隙中通過,所以停留時(shí)間最短。隨著溶劑提洗過程的進(jìn)行,經(jīng)過多次滲透-擴(kuò)散平衡,分子根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量被分開,最大的聚合物分子從載體的粒間首先流出,依次流出的是尺寸較小的分子,最小的分子最后被洗提出來,這樣達(dá)到了大小不同聚合物分子分離的目的。
凝膠滲透色譜法(GPC)如何計(jì)算相對(duì)分子量?
GPC實(shí)驗(yàn)確定分子量及其分布時(shí),必須采用結(jié)構(gòu)相同的,已知分子量的、單分散的試樣作為標(biāo)樣,從而得到其校正曲線,將校正曲線的縱坐標(biāo)換成與分子尺寸有關(guān)的參數(shù),即可獲得適合于各種高聚物的校正曲線。有了校正曲線,即可根據(jù)Ve讀得相應(yīng)的分子量。
凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定分子量有哪些應(yīng)用?
1、合成高聚物的時(shí)候,通過分子量監(jiān)控控制聚合物的終點(diǎn)。
2、測(cè)定高分子材料中小分子化合物的含量。利用GPC可以很好的將小分子和高分子分離出來,從而對(duì)小分子化合物進(jìn)行測(cè)定。
3、研究高分子材料老化行為。用GPC可以觀察在使用過程中分子鏈的斷裂、偶合與交聯(lián)、可以為老化機(jī)理的研究提供必要的數(shù)據(jù)。
4、回收料的監(jiān)控。用GPC可以測(cè)定分子量是否發(fā)生變化,通過前后的比對(duì)來評(píng)估是否添加回收料。
凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定分子量需要哪些條件?
GPC的測(cè)試需將測(cè)試樣品溶于溶劑中,分子量的測(cè)試一般分為水和有機(jī)溶劑體系,有機(jī)溶劑測(cè)試需溶解在四氫呋喃(THF)、甲苯、二氯甲烷等有機(jī)溶劑中,水溶性測(cè)試需溶解在水中。
凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定分子量還有哪些優(yōu)點(diǎn)?
1、快速(測(cè)定周期短)
2、操作簡(jiǎn)便
3、數(shù)據(jù)可靠、重復(fù)性好,比以往的分級(jí)快十幾倍到幾十倍。

來源:SGS限用物質(zhì)測(cè)試服務(wù)