聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)是要求溶解和GPC分析需要130°C以上高温的聚烯烃的常见示例。
高温凝胶渗透色谱法(高温GPC)是GPC的一种特殊形式,可在整个样品路径中保持高温,也就是说,即使自动进样器也被加热。这样可以防止样品在GPC分析过程中沉降。
国高材分析测试中心的高温GPC设备,分子量测试范围从1,000到1000,000,流动相为1,2,4-三氯苯,可在150 ℃下对聚合物进行分析,适用于常温下难溶的聚合物,如聚乙烯、聚丙烯、聚噻吩等,样品要求为1 mg~1g固体或液体。
不同流动相对应分子量范围不同,DMF:3000-100万;THF:500-200万;水相:300-50万;氯仿:500-200万。高温相要保证在该测试温度下样品不分解,目前高温流动相是三氯苯相,是针对高温溶解后降温会析出的样品,如果溶解后降温不析出样品可测常温 GPC。
(1)丁苯橡胶在塑炼时分子量分布的变化
在塑炼过程中定时取样分析,结果如图。随时间的增加,高分子量组分裂解增加 GPC 曲线向低分子量方向移动,经过 25min 以后,高分子量组分几乎完全消失。
经不同时间塑炼后的丁苯胶的 GPC 谱图
塑炼时间为:0:0min;1:4min;2:5min;3:25min;4:120min;5:180min
如果塑炼的目的就是消除该组分,那么 25min 足够了,通过 GPC 数据可以帮助工作人员确定塑炼时间。
(2)控制聚合反应的终点
用GPC对聚合物进行中间反应分析,使生产人员能在达到预定的单体/聚合物比后即时终止反应。
用 GPC 对聚合终点控制分析的示意图
(3)高分子材料老化过程研究
可以研究高分子材料在使用过程中的老化,研究老化机理。以高密度聚乙烯 HDPE 为例,必须加适量抗氧剂以提高耐候性。
在耐候试验不同阶段的 HDPE 样品的 GPC 谱图
1-开始时;2-第一阶段;3-第二阶段;4-最后阶段