技術文章
色譜柱工程聚合物分析-高分子量和/或高結晶度造成聚合物-
閱讀:247 發布時間:2024-10-12工程聚合物尤其難分析,它們一般很堅硬且難以溶解,常常需要侵 蝕性溶劑和高溫。
它們僅在少數溶劑中有較小的溶解度。這是由于 高分子量和/或高結晶度造成聚合物具有很高的強度和韌度。
聚醚醚酮 (PEEK) — 管線 聚醚醚酮 (PEEK) 于 1977 年由 ICI 開發,是新一代工程熱塑性塑料 中第一款具有耐化學腐蝕、高機械強度和高熱穩定性的材料。這 種材料的性能在溫度高達 315 °C 時仍保持不變。PEEK 是一種骨 架上具有兩個醚和一個酮基團重復單元的可結晶聚合物材料,它 的價格很高。對于許多應用,例如制造引擎上的活塞組件、電纜 的絕緣材料和生產高性能的飛行器部件,這種價格是合理的,因 為沒有其它塑料能夠提供相同的性能。PEEK 的工業性能使其 GPC 分析十分困難。PEEK 具有出色的耐化學腐蝕性,并且不受許多 有機和無機化學品的影響,僅溶解在強或高濃度的無水氧化劑中。 以前的 PEEK 分析方法在高溫下使用三氯苯和苯酚的混合液。 在該分析中,PEEK 樣品在少量 120 °C 的二氯yi酸中溶解兩個小 時。溶解后,樣品用氯仿稀釋至所需的濃度 (0.2% (w/v)),在濾 除未溶解的物質后,進樣到 GPC 系統在一定溫度下進行分析。 PEEK 樣品的洗脫曲線呈現寬峰分布,重均分子量為 70000 g/mol, 多分散系數為 2.2。運行最后出現的大系統峰是由于制備樣品時 使用二氯yi酸造成的。
HFIP 中的聚對苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) — 加工部件,管線 聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT 樹脂)因其突出的韌度和耐損傷性 而廣泛用于各種應用。但是,模制件生產過程中的機械和熱應力 作用會導致其發生降解,使有用的物理性質出現降低。 樹脂的分子量分布是衡量降解開始和評估最終產品機械強度的關 鍵指標。極性溶劑 1,1,1,3,3,3-六氟異丙醇 (HFIP) 是極性聚合物如 聚酰胺和聚酯的優良溶劑,PBT 能溶于其中。分析在 HFIP 中進行, 溶劑中加入 20 mM 三氟cu酸鈉以防止聚集。分析采用了兩根為 HFIP 應用特別設計的安捷倫 PL HFIPgel 色譜柱,柱溫 40 °C。使 用了配備示差折光和粘度檢測器的 PL-GPC 220 高溫 GPC/SEC 系 統。GPC 聯用對分子量敏感的粘度計,可以使用普適校準方法根 據流體動力學體積計算分子量,而計算結果不再依賴于生成色譜 柱校準曲線的標樣的種類。安捷倫聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 標 樣用于生成普適標準曲線。
無支鏈樣品用作直鏈模型,因此可以計算 g 值(除了分散的高分 子量端數據外)。其它兩種樣品均表現為 g 隨著分子量升高而降 低,說明隨著分子量升高,分支數增加。根據這些計算的 g 值, 可以得到每 1000 個碳原子中的分支數量或支鏈數量。這通過將數 據帶入數學模型擬合來實現。