Phân tích polyme - Sắc ký thẩm thấu gel

Sắc ký thẩm thấu gel (GPC) xác định một số thông số quan trọng. Chúng bao gồm trọng lượng phân tử trung bình theo số lượng, trọng lượng phân tử trung bình theo trọng lượng, trọng lượng phân tử trung bình theo trọng lượng Z và phân bổ trọng lượng phân tử, đây là đặc điểm cơ bản nhất của polyme. Những giá trị này rất quan trọng vì chúng ảnh hưởng đến nhiều tính chất vật lý đặc trưng của polyme. Sự khác biệt nhỏ giữa các giá trị có thể đo được này theo từng đợt sẽ dẫn đến sự khác biệt đáng kể về đặc tính sử dụng cuối cùng của polyme. Một số đặc tính này là: độ bền kéo, thời gian hồi phục của chất đàn hồi, độ giòn, tuổi thọ uốn, độ bền va đập, độ dẻo dai, khả năng kéo, độ bám dính, độ bền bám dính, thời gian đông kết, mô đun đàn hồi, độ nhớt nóng chảy, độ cứng, nhiệt độ làm mềm, độ bền xé, ứng suất- khả năng chống nứt và hệ số ma sát.

Hiểu cấu trúc của polyme đặc biệt quan trọng do có nhiều loại nhựa sẵn có cho cùng mục đích, chi phí cao của các loại nhựa hoặc hợp chất cụ thể và giá trị gia tăng của polyme trong quá trình sản xuất.

Nhu cầu xác định đặc tính của polyme đặc biệt cấp thiết khi ứng dụng sử dụng cuối cùng của polyme đòi hỏi hiệu suất hoặc độ bền chính xác trong các điều kiện khắc nghiệt. Sắc ký thẩm thấu gel (GPC) đã trở thành một công cụ cực kỳ có giá trị trong việc xác định đặc tính vật liệu trong ngành công nghiệp polymer vì nó đáp ứng những nhu cầu này tốt hơn bất kỳ kỹ thuật nào khác.

Sắc ký thẩm thấu gel tách các phân tử trong dung dịch dựa trên kích thước hiệu dụng của chúng trong dung dịch. Để chuẩn bị mẫu cho phân tích này, trước tiên nhựa được hòa tan trong dung môi thích hợp. Bên trong máy sắc ký thẩm thấu gel, nhựa hòa tan được bơm vào dòng dung môi chảy liên tục. Pha động chảy qua hàng triệu hạt cứng, có độ xốp cao được xếp chặt chẽ với nhau trong một cột. Kích thước lỗ rỗng của các hạt này được kiểm soát.

Chiều rộng của các đỉnh riêng lẻ phản ánh sự phân bố kích thước phân tử của một loại nhựa nhất định và các thành phần của nó. Đường cong phân phối còn được gọi là đường cong phân bố trọng lượng phân tử. Tổng hợp lại, các đỉnh phản ánh sự phân bố trọng lượng phân tử của mẫu. Sự phân bố trọng lượng phân tử càng rộng thì các đỉnh càng rộng. Trọng lượng phân tử trung bình càng cao thì đường cong càng dịch chuyển dọc theo trục trọng lượng phân tử.

Do đó, có thể dễ dàng so sánh cấu hình phân bố trọng lượng phân tử của hai loại nhựa. Nếu cấu hình phân bố trọng lượng phân tử của nhựa đầu vào không khớp hoàn toàn với cấu hình của nhựa đối chứng, tức là một loại nhựa được biết là xử lý tốt, thì nhựa đầu vào sẽ được thay thế hoặc các điều kiện xử lý được thay đổi để đảm bảo rằng nhựa xử lý đúng cách.

Một số yêu cầu phải được đáp ứng khi thiết kế thiết bị cho sắc ký thẩm thấu gel. Cần có đầu phun để đưa dung dịch polyme vào hệ thống dòng chảy. Máy bơm cung cấp mẫu và dung môi qua cột và hệ thống. Máy dò theo dõi và ghi lại sự phân tách. Phụ kiện thu thập dữ liệu tự động kiểm tra xét nghiệm, ghi lại kết quả và tính trọng lượng phân tử trung bình. Sắc ký thẩm thấu gel chứa một số thành phần khác nhau phối hợp với nhau để mang lại hiệu suất hệ thống tối ưu với nỗ lực tối thiểu.

Máy bơm bơm polyme trong dung dịch qua hệ thống. Để so sánh dữ liệu từ phân tích này với phân tích khác, máy bơm phải cung cấp cùng tốc độ dòng chảy bất kể sự khác biệt về độ nhớt. Đầu phun đưa dung dịch polyme vào pha động. Bộ cột tách biệt các thành phần mẫu với nhau một cách hiệu quả. Cột hiệu suất cao cung cấp khả năng phân tách tối đa và phân tích nhanh chóng. Máy dò theo dõi quá trình tách và phản hồi các thành phần khi chúng thoát ra khỏi cột. Thiết bị xử lý dữ liệu tự động cũng cung cấp khả năng kiểm soát hoàn toàn hệ thống sắc ký thẩm thấu gel. Thiết bị này phải có khả năng đưa ra các phép tính đặc biệt để phát hiện ghép kênh, hiệu chỉnh mở rộng băng tần, quy trình hiệu chuẩn đặc biệt và phát hiện phân nhánh polymer.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá do tổ chức của chúng tôi cung cấp cho các doanh nghiệp, còn có các dịch vụ phân tích polymer và sắc ký thẩm thấu gel.