Analiza polimerov - gelska permeacijska kromatografija

Gelska permeacijska kromatografija (GPC) določa več pomembnih parametrov. Ti vključujejo številčno povprečno molekulsko maso, povprečno molekulsko maso, povprečno molekulsko maso Z in porazdelitev molekulske mase, ki je najbolj osnovna lastnost polimera. Te vrednosti so pomembne, ker vplivajo na številne značilne fizikalne lastnosti polimera. Subtilne razlike med serijami v teh merljivih vrednostih povzročijo bistvene razlike v lastnostih končne uporabe polimera. Nekaj ​​teh lastnosti je: natezna trdnost, relaksacijski čas elastomera, krhkost, upogibna življenjska doba, udarna trdnost, žilavost, vlečenje, adhezija, adhezivna trdnost, čas strjevanja, elastični moduli, viskoznost taline, trdota, temperatura mehčanja, trganje, napetost- odpornost proti razpokam in koeficient trenja.

Razumevanje strukture polimera je še posebej pomembno zaradi različnih smol, ki so na voljo za isti namen, visokih stroškov specifičnih smol ali spojin in dodane vrednosti polimeru med proizvodnjo.

Potreba po karakterizaciji polimera je še posebej nujna, ko končna uporaba polimera zahteva natančno delovanje ali vzdržljivost v težkih pogojih. Gelska permeacijska kromatografija (GPC) je postala izjemno dragoceno orodje pri karakterizaciji materialov v industriji polimerov, saj izpolnjuje te potrebe bolje kot katera koli druga tehnika.

Gelska permeacijska kromatografija ločuje molekule v raztopini glede na njihovo efektivno velikost v raztopini. Za pripravo vzorca za to analizo se smola najprej raztopi v ustreznem topilu. Znotraj gelskega permeacijskega kromatografa se raztopljena smola vbrizga v neprekinjeno tekoči tok topila. Mobilna faza teče skozi milijone zelo poroznih, trdih delcev, tesno zbranih skupaj v stolpcu. Velikosti por teh delcev so nadzorovane.

Širina posameznih vrhov odraža porazdelitev velikosti molekul za dano smolo in njene komponente. Krivulja porazdelitve je znana tudi kot krivulja porazdelitve molekulske mase. Skupaj vrhovi odražajo porazdelitev molekulske mase vzorca. Širša kot je porazdelitev molekulske mase, širši so vrhovi. Večja kot je povprečna molekulska masa, bolj se krivulja premakne vzdolž osi molekulske mase.

Tako je mogoče zlahka primerjati profile porazdelitve molekulske mase obeh smol. Če se profil porazdelitve molekulske mase vhodne smole ne ujema ustrezno s profilom kontrolne smole, to je smole, za katero je znano, da se dobro obdeluje, se vhodna smola zamenja ali se spremenijo pogoji obdelave, da se zagotovi pravilna obdelava smole.

Pri načrtovanju instrumentov za gelsko permeacijsko kromatografijo je treba izpolniti več zahtev. Injektorji so potrebni za vnos raztopine polimera v pretočni sistem. Črpalke dovajajo vzorec in topilo skozi kolone in sistem. Detektorji spremljajo in beležijo ločitev. Dodatki za zbiranje podatkov samodejno preverijo test, zabeležijo rezultate in izračunajo povprečje molekulske mase. Gel permeacijski kromatograf vsebuje številne različne komponente, ki skupaj zagotavljajo optimalno delovanje sistema z minimalnim naporom.

Črpalka črpa polimer v raztopini skozi sistem. Za primerjavo podatkov iz ene analize z drugo mora črpalka zagotoviti enak pretok ne glede na razlike v viskoznosti. Injektor vnaša polimerno raztopino v mobilno fazo. Nabor stolpcev učinkovito ločuje komponente vzorca med seboj. Visoko učinkovite kolone zagotavljajo največjo sposobnost ločevanja in hitro analizo. Detektor spremlja proces ločevanja in se odziva na komponente, ko zapustijo kolono. Oprema za avtomatizirano obdelavo podatkov omogoča tudi popoln nadzor sistemov gelske permeacijske kromatografije. Ta oprema mora biti sposobna ponuditi posebne izračune za zaznavanje multipleksiranja, korekcijo širitve pasu, posebne rutine umerjanja in zaznavanje razvejanja polimerov.

Med številnimi študijami testiranja, meritev, analiz in ocenjevanja, ki jih podjetjem nudi naša organizacija, so tudi storitve analize polimerov in gelske permeacijske kromatografije.