GPC-分子量及分子量分布测量解读ppt课件.ppt

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1、GPC分子量及分子量分布测量分子量及其分布与性能和加工的关系聚合物的性能特别是机械性能、加工性能及在溶液中的特性等都与聚合物分子量有关。MnMηMzMolecularweightWeightfractionMw一般地，Mn

2、-107Mw,Mz凝胶渗透色谱<107各种平均分子量分子量分布的测定方法分级、超速离心、GPC凝胶渗透色谱(GelPermeationChromatography,GPCorSizeExclusionChromatography,SEC)组成：泵系统、进样系统、分离系统、检测系统、温度控制系统和数据采集与处理系统。GPC是用溶剂作流动相，流经多孔填料(如多孔硅胶或多孔树脂)作为分离介质的液相色谱法。1953年Wheaton和Bauman用多孔离子交换树脂按分子量大小分离了苷、多元醇和其它非离子物质，观察到

3、分子尺寸排除现象。1959年Porath和Flodin用葡聚糖交联制成凝胶来分离水溶液中不同分子量的样品。1962年J.C.Moore将高交联度聚苯乙烯-二乙烯基苯树脂用作柱填料，以连续式高灵敏度的示差折光仪，并以体积计量方式作图，制成了快速且自动化的高聚物分子量及分子量分布的测定仪，从而创立了液相色谱中的凝胶渗透色谱技术。凝胶色谱分离原理凝胶色谱是按照分子的尺寸大小来分离的，其分离并不依赖流动相和固定相之间的相互作用力。凝胶色谱柱内的总体积分子可进入的体积为Vi＋VM填料的骨架体积填料的孔体积填料的粒间体

4、积PoreStructureDefinesResolvingRange凝胶色谱过程方程当分子很大时当分子很小时对于中间大小的分子分子能进入的孔体积占总孔体积的分数GPC分离的特点：只能测定一定范围的分子量大分子先流出淋出体积有一定的范围K由分子尺寸决定泵系统：溶剂贮存室、一套脱气装置和一个高压泵。泵的工作状态好坏直接影响最终数据的准确性。进样系统：自动进样，每次取样量精确。温度控制系统：检测器对温度敏感，不同测试温度下所得到的数据不同，故GPC应有较好的控温系统。分离系统：包括凝胶色谱柱，是GPC的核心。P

5、S凝胶：适于有机溶剂，可耐高温。色谱柱类型无机硅胶：适于有机溶剂，水。交联聚乙酸乙烯酯凝胶：适于乙醇、丙酮等极性溶剂。多孔玻璃、多孔氧化铝：适于有机溶剂和水。GPC载体的种类：1.交联聚苯乙烯凝胶2.多孔性玻璃3.半硬质及软质填料包括聚乙酸乙烯酯凝胶及聚丙烯酰胺凝胶4.木质素凝胶等载体是GPC产生分离作用的关键GPC仪器对载体的要求：1.良好的化学稳定性和热稳定性；2.有一定的机械强度3.不易变形;4.流动阻力小5.对试样没有吸附作用6.分离范围越大越好（取决于孔径分布)等7.载体的粒度愈小，愈均匀，堆积的

6、愈紧密，色谱柱分离效率愈高。GPC色谱柱选择按照样品所溶解的溶剂来选择柱子所属系列THF、氯仿、DMF必须选择合适的溶剂来溶解聚合物按照样品分子量范围来选择柱子型号样品分子量应该处在排阻极限和渗透极限范围内，并且最好是处在校正曲线线性范围内检测系统：通用型检测器、选择型检测器。通用型检测器示差折光检测器：一种浓度检测仪，它是通过浓度不同折光指数不同的原理，通过连续测定样品流路和参比流路间的液体的折光指数的差值来检测从色谱柱流出的液体中样品的浓度。对温度变化敏感，灵敏度低光散射检测器：可直接测出聚合物级分的重

7、均分子量粘度检测器：测定特性粘度，根据Mark-Houwink方程计算分子量选择型检测器适于对该检测器有特殊响应的高聚物和有机化合物。有紫外、红外、荧光、电导检测器等，灵敏度高聚合物色谱中的检测器浓度响应值正比于浓度C实例：示差(refractometer)检测器N=(dn/dc)C紫外检测器蒸发光散射检测器使用单一浓度型检测器的体积排除分离模式色谱被称作传统GPCWaters1515型凝胶渗透色谱仪评价色谱柱性能的两个重要参数柱效率N：色谱柱的效率可借用“理论塔板数”N进行描述。测定N的方法：用一种相对

8、分子量均一的纯物质，如邻二氯苯、苯甲醇、乙腈、苯等，作GPC测定，得到色谱峰，从图上可以求得从样品加入到出现峰顶位置的淋洗体积VR，以及由峰的两侧曲线拐点出作出切线与基线所截得的基线宽度即峰底宽W，然后按照下式进行计算N。对于相同长度的色谱柱，N值越大，意味着柱效率越高。分离度R：式中，V1，V2分别为对应于样品1和样品2的两个峰值的淋洗体积；W1，W2分别为峰1和峰2的峰底宽。显然，若两个样品达到完全分离，R应