聚合物分析 - 凝膠滲透色譜法

凝膠滲透色譜 (GPC) 確定幾個重要參數。 這些包括數均分子量、重均分子量、Z重均分子量和分子量分佈，這是聚合物最基本的特性。 這些值很重要，因為它們影響聚合物的許多特徵物理性能。 這些可測量值的批次間細微差異會導致聚合物的最終使用性能有顯著差異。 其中一些性能是：拉伸強度、彈性體鬆弛時間、脆性、彎曲壽命、衝擊強度、韌性、可拉伸性、黏合性、黏合強度、凝固時間、彈性模量、熔體黏度、硬度、軟化溫度、撕裂強度、應力-抗裂性和摩擦係數。

由於可用於相同目的的樹脂種類繁多、特定樹脂或化合物的成本高昂以及生產過程中聚合物的附加價值，因此了解聚合物的結構尤其重要。

當聚合物的最終用途需要在惡劣條件下具有精確的性能或耐久性時，對聚合物特性的需求尤其迫切。 凝膠滲透色譜 (GPC) 已成為聚合物產業材料特性分析中極其有價值的工具，因為它比任何其他技術都能更好地滿足這些需求。

凝膠滲透色譜根據溶液中分子的有效尺寸來分離溶液中的分子。 為了製備用於此分析的樣品，首先將樹脂溶解在適當的溶劑中。 在凝膠滲透色譜儀內部，將溶解的樹脂注入連續流動的溶劑流中。 流動相流過數百萬個緊密堆積在色譜柱中的高度多孔的硬質顆粒。 這些顆粒的孔徑是受控制的。

各個峰的寬度反映了給定樹脂及其組成的分子尺寸分佈。 分佈曲線又稱為分子量分佈曲線。 總而言之，這些峰值反映了樣品的分子量分佈。 分子量分佈越寬，峰越寬。 平均分子量越高，曲線沿分子量軸移動越多。

因此，可以輕鬆比較兩種樹脂的分子量分佈曲線。 如果輸入樹脂的分子量分佈曲線與對照樹脂（即已知加工良好的樹脂）的曲線不充分匹配，則更換輸入樹脂或改變加工條件以確保樹脂正確加工。

設計凝膠滲透色譜儀器時必須滿足幾個要求。 需要注射器將聚合物溶液引入流動系統。 泵浦透過色譜柱和系統輸送樣品和溶劑。 探測器監視並記錄分離情況。 資料擷取配件會自動檢查測試、記錄結果並計算平均分子量。 凝膠滲透色譜儀包含許多不同的組件，它們協同工作，以最少的努力提供最佳的系統性能。

泵將溶液中的聚合物泵送通過系統。 為了將一種分析的數據與另一種分析的數據進行比較，無論黏度差異如何，泵浦都必須提供相同的流量。 進樣器將聚合物溶液引入流動相。 色譜管柱組有效地將樣品組分彼此分離。 高效能色譜柱提供最大的分離能力和快速分析。 偵測器監控分離過程並對離開色譜柱的組分做出反應。 自動化資料處理設備還提供對凝膠滲透色譜系統的完全控制。 該設備必須能夠為多重檢測、譜帶展寬校正、特殊校準程序和聚合物支化檢測提供特殊計算。

在我們組織為企業提供的眾多測試、測量、分析和評估研究中，還有聚合物分析和凝膠滲透色譜服務。