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上海斯邁歐分析儀器有限公司
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色譜柱工程聚合物分析-高分子量和/或高結(jié)晶度造成聚合物-
2024-10-12 閱讀(88)
工程聚合物尤其難分析，它們一般很堅(jiān)硬且難以溶解，常常需要侵 蝕性溶劑和高溫。
它們僅在少數(shù)溶劑中有較小的溶解度。這是由于 高分子量和/或高結(jié)晶度造成聚合物具有很高的強(qiáng)度和韌度。
聚醚醚酮 (PEEK) — 管線 聚醚醚酮 (PEEK) 于 1977 年由 ICI 開(kāi)發(fā)，是新一代工程熱塑性塑料 中第一款具有耐化學(xué)腐蝕、高機(jī)械強(qiáng)度和高熱穩(wěn)定性的材料。這 種材料的性能在溫度高達(dá) 315 °C 時(shí)仍保持不變。PEEK 是一種骨 架上具有兩個(gè)醚和一個(gè)酮基團(tuán)重復(fù)單元的可結(jié)晶聚合物材料，它 的價(jià)格很高。對(duì)于許多應(yīng)用，例如制造引擎上的活塞組件、電纜 的絕緣材料和生產(chǎn)高性能的飛行器部件，這種價(jià)格是合理的，因 為沒(méi)有其它塑料能夠提供相同的性能。PEEK 的工業(yè)性能使其 GPC 分析十分困難。PEEK 具有出色的耐化學(xué)腐蝕性，并且不受許多 有機(jī)和無(wú)機(jī)化學(xué)品的影響，僅溶解在強(qiáng)或高濃度的無(wú)水氧化劑中。 以前的 PEEK 分析方法在高溫下使用三氯苯和ben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(gè)小 時(shí)。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(zhì)后，進(jìn)樣到 GPC 系統(tǒng)在一定溫度下進(jìn)行分析。 PEEK 樣品的洗脫曲線呈現(xiàn)寬峰分布，重均分子量為 70000 g/mol， 多分散系數(shù)為 2.2。運(yùn)行最后出現(xiàn)的大系統(tǒng)峰是由于制備樣品時(shí) 使用二氯yi酸造成的。
HFIP 中的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) — 加工部件，管線 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT 樹(shù)脂）因其突出的韌度和耐損傷性 而廣泛用于各種應(yīng)用。但是，模制件生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械和熱應(yīng)力 作用會(huì)導(dǎo)致其發(fā)生降解，使有用的物理性質(zhì)出現(xiàn)降低。 樹(shù)脂的分子量分布是衡量降解開(kāi)始和評(píng)估最終產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度的關(guān) 鍵指標(biāo)。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(yōu)良溶劑，PBT 能溶于其中。分析在 HFIP 中進(jìn)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(yīng)用特別設(shè)計(jì)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(cè)器的 PL-GPC 220 高溫 GPC/SEC 系 統(tǒng)。GPC 聯(lián)用對(duì)分子量敏感的粘度計(jì)，可以使用普適校準(zhǔn)方法根 據(jù)流體動(dòng)力學(xué)體積計(jì)算分子量，而計(jì)算結(jié)果不再依賴于生成色譜 柱校準(zhǔn)曲線的標(biāo)樣的種類。安捷倫聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 標(biāo) 樣用于生成普適標(biāo)準(zhǔn)曲線。
無(wú)支鏈樣品用作直鏈模型，因此可以計(jì)算 g 值（除了分散的高分 子量端數(shù)據(jù)外）。其它兩種樣品均表現(xiàn)為 g 隨著分子量升高而降 低，說(shuō)明隨著分子量升高，分支數(shù)增加。根據(jù)這些計(jì)算的 g 值， 可以得到每 1000 個(gè)碳原子中的分支數(shù)量或支鏈數(shù)量。這通過(guò)將數(shù) 據(jù)帶入數(shù)學(xué)模型擬合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
