Polimer Analizi - Jel Geçirgenlik Kromatografisi

Jel geçirgenlik kromatografisi (GPC), birkaç önemli parametreyi belirler. Bunlar arasında sayı ortalamalı molekül ağırlığı, ağırlık ortalamalı molekül ağırlığı, Z ağırlık ortalamalı molekül ağırlığı ve bir polimerin en temel özelliği olan molekül ağırlığı dağılımı bulunmaktadır. Bu değerler önemlidir çünkü bir polimerin karakteristik fiziksel özelliklerinin çoğunu etkilerler. Bu ölçülebilir değerlerdeki partiden partiye ince farklar, bir polimerin son kullanım özelliklerinde önemli farklılıklara neden olur. Bu özelliklerden birkaçı şunlardır: çekme mukavemeti, elastomer gevşeme süresi, kırılganlık, esnek ömür, darbe dayanımı, tokluk, çekilebilirlik, yapışma, yapışkan mukavemeti, sertleşme süresi, elastik modüller, erime viskozitesi, sertlik, yumuşama sıcaklığı, yırtılma dayanımı, gerilim-çatlak direnci ve sürtünme katsayısı.

Bir polimerin yapısının anlaşılması, aynı amaç için mevcut olan reçinelerin çeşitliliği, özel reçinelerin veya bileşiklerin yüksek maliyeti ve üretim sırasında polimere eklenen değer nedeniyle özellikle önemlidir.

Bir polimerin son kullanım uygulamasının zorlu koşullar altında hassas performans veya dayanıklılık gerektirdiği durumlarda, polimer karakterizasyonuna olan ihtiyaç özellikle acildir. Jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) bu ihtiyaçları diğer tüm tekniklerden daha iyi karşıladığı için polimer endüstrisinde malzeme karakterizasyonunda son derece değerli bir araç haline gelmiştir.

Jel geçirgenlik kromatografisi, çözeltideki molekülleri çözeltideki etkin boyutlarına göre ayırır. Bu analiz için bir numune hazırlamak amacıyla reçine ilk olarak uygun bir solvent içerisinde çözülür. Jel geçirgenlik kromatografının içinde çözünmüş reçine, sürekli akan bir solvent akışına enjekte edilir. Mobil faz, bir sütunda sıkı bir şekilde bir araya getirilmiş milyonlarca yüksek gözenekli, sert partikülün içinden akar. Bu parçacıkların gözenek boyutları kontrol edilir.

Bireysel zirvelerin genişliği, belirli bir reçine ve bileşenleri için molekül boyutunun dağılımını yansıtır. Dağılım eğrisi aynı zamanda moleküler ağırlık dağılımı eğrisi olarak bilinir. Birlikte ele alındığında zirveler bir numunenin moleküler ağırlık dağılımını yansıtır. Moleküler ağırlık dağılımı ne kadar geniş olursa, tepe noktaları o kadar geniş olur. Ortalama molekül ağırlığı ne kadar yüksek olursa, eğri molekül ağırlığı ekseni boyunca o kadar fazla kayar.

Böylece iki reçinenin moleküler ağırlık dağılımı profilleri kolayca karşılaştırılır. Gelen bir reçinenin moleküler ağırlık dağılımı profili kontrol reçinesinin, yani iyi işlediği bilinen bir reçinenin profili ile yeterince eşleşmiyorsa, gelen reçine değiştirilir veya reçinenin düzgün şekilde işlediğinden emin olmak için işlem koşulları değiştirilir.

Jel geçirgenlik kromatografisi için enstrümantasyon tasarlarken çeşitli gereksinimlerin karşılanması gerekir. Polimer çözeltisini akış sistemine vermek için enjektörlere ihtiyaç bulunmaktadır. Pompalar numuneyi ve solventi kolonlar ve sistem aracılığı ile iletir. Dedektörler ayrımı izler ve kaydeder. Veri toplama aksesuarları testi otomatik olarak kontrol eder, sonuçları kaydeder ve moleküler ağırlık ortalamalarını hesaplar. Jel geçirgenlik kromatografı, minimum çabayla optimum sistem performansını sağlamak için birlikte çalışan bir dizi farklı bileşen içermektedir.

Pompa, çözelti içindeki polimeri sistem boyunca pompalar. Verileri bir analizden diğerine karşılaştırmak için pompanın viskozite farklılıklarından bağımsız olarak aynı akış hızlarını sağlaması gerekir. Enjektör, polimer çözeltisini mobil faza sokar. Sütun seti, numune bileşenlerini etkili bir şekilde birbirinden ayırır. Yüksek verimli kolonlar maksimum ayırma kabiliyeti ve hızlı analiz sağlar. Dedektör, ayırma işlemini izler ve bileşenler kolondan çıkarken onlara yanıt verir. Otomatik veri işleme ekipmanı aynı zamanda jel geçirgenlik kromatografı sistemlerinin tam kontrolünü sağlar. Bu ekipmanın, çoklu algılama işlemi, bant genişletme düzeltmesi, özel kalibrasyon rutinleri ve polimer dallanma tespiti için özel hesaplamalar sunabilmesi gerekir.

Kuruluşumuz tarafından işletmelere verilen sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında polimer analizi, jel geçirgenlik kromatografisi hizmetleri de bulunmaktadır.