gpc-凝胶色谱.ppt

高聚物的分子量与分子量分布 高聚物的性能特别是机械性能、加工性能及高分子在溶液中的特性等都与高聚物分子量有关。如冲击强度、模量、拉伸强度、耐热、耐腐蚀性都与高聚物的分子量和分子量分布有关。 测定高聚物的分子量分布也是研究高分子聚合物或降解动力学的重要途径。 高聚物分子量的多分散性是高聚物最基本特征之一，平均分子量及其分布宽度不仅可以用来表征聚合物的链结构，而且也是决定高分子材料性能的基本参数之一，因此研究高聚物就必须掌握分子量分布的测定方法。 测定聚合物分子量的方法 直接方法 渗透压方法 (for Mn) 光散射方法 (for Mw) 粘度方法 (for Mv) 超速离心方法 (for Mz) 间接方法 GPC (for Mn, Mw and Mz) 用标准品进样得到分子量校正曲线，间接算出聚合物样品的相对分子量。如和标准品结构不同，还需进行相应的计算才能得到聚合物样品自身的分子质量 GPC的优势 相对分子量分布(多分散性指数)对聚合物的性质有重要影响。 在相对分子质量分布（多分散性指数）成为人们关注的热点后，经典方法却不能同时测定聚合物的相对分子质量及分布。凝胶渗透色谱(GPC)的应用改善了测试条件，并提供了可以同时测定聚合物的相对分子质量及其分布的方法，使其成为测定高分子相对分子质量及其分布最常用、快速和有效的技术。 背景 GPC 1860~1930:多孔材料具有吸附-分离（尤其是染料）的功能; 1940~1970:一般意义上的液相色谱出现了; 1964: 世界首台商用GPC由Waters公司推出; 1970: HPLC （测试更快、分离效果更好、样品需求量更小、检测器更灵敏）; HPLC的新技术不断地运用到GPC领域中 从HPLC到GPC 从HPLC到GPC 从HPLC到GPC 凝胶渗透色谱 (Gel permeation chromatography， GPC) 主要用于聚合物领域 以有机溶剂为流动相(氯仿，THF，DMF) 常用固定相填料：苯乙烯－二乙烯基苯共聚物 凝胶过滤色谱 (Gel filtration chromatography，GFC) 主要用于生命科学领域 以水溶液为流动相 常用固定相填料：亲水性有机凝胶(葡聚糖，琼脂糖，聚丙烯酰胺等) GPC分离原理（体积排除） GPC系统工作原理 GPC系统工作原理 GPC系统工作原理 GPC系统之流动相 GPC系统之凝胶 凝胶的选择（孔径大小） GPC系统之色谱柱 GPC系统之检测器 GPC系统之温度控制 GPC数据处理 单分散性标准曲线 单分散性标准曲线 普适标准曲线 普适标准曲线 普适标准曲线 计算平均分子量（定义法） 计算平均分子量（函数适应法） GPC分析大致步骤 根据样品的特点选择合适的GPC柱子和标样，并且确定采用的GPC校正方法 配制标样和样品，用进样器进样得到色谱图 用数据采集器和GPC软件生成校正曲线并计算样品平均分子量，制作报告 GPC分析注意事项 如何配制标样和样品 系统平衡 柱子冲洗及保存 校正曲线有效时间 亲水性聚合物分析 GPC标样配制 由于凝胶色谱中浓度检测通常使用示差折光检测器，其灵敏度不太高，所以试样的浓度不能配置得太稀。但另一方面色谱柱的负荷量是有限的，浓度太大易发生“超载”现象。 一般情况下，进样浓度按分子质量大小的不同在0.05~0.5%（质量分数）范围内配置。分子质量越大，溶液浓度越低。 标样配制应该严格按照标样说明书进行。通常室温静置12小时以上，然后轻轻混匀。绝对不能超声或者剧烈振荡来加速溶解。 溶液进样前应先经过过滤，以防止固体颗粒进入色谱柱内，引起柱内堵塞，损坏色谱柱。 进样浓度范围及体积 分子量范围 样品浓度 低于5,000 1.0% 5,000～25,000 0.5% 25,000～200,000 0.25% 200,000～2,000,000 0.1% 高于2,000,000 0.05% 进样体积 50-100?L之间(浓度在0.05%-0.5%之间) GPC的其它应用 GPC与小角激光光散射联用，把相对法变为绝对法，不用标样直接测定分子量。 GPC与粘度或分子量测定相结合，可研究高聚物的长链支化度。 GPC与多重检测器联用，可用来测定共聚物和高分子共混物的组成分布。 GPC与自动粘度计联用，可直接测定淋出液中各级分的极限粘度，利用普适标定关系得到各级分的分子量。 GPC的色谱柱由很大的容量，可采用较大的流速和进样量，按级分逐一收集分离的试样，以制备少量标准样品。 *Company Logo Company LOGO 凝胶色谱分析法（GPC） 高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography， HPLC） 以液体为流动相，采用