聚合物的表征-GPC

lgM
5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 Ve 25 30 35 40
二、应 用
1、考察PVC分子量及分子量分布对相容性 的影响
Molecular weight and molecular weight distribution of the PVC
PVC Mn Mw Distribution (Mw/ Mn)
8 6 4
RI/mv
2 0 -2 -4 15
1d 2d 5d 11d 19d
20
25 t/min
30
35
Polyacrylic Acid
4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 0 5 10 15 t/min 20 25 30 Pure water 0.1M NaNo3
RI/mv
3、加工条件对聚合物分子 质量及其分布的影响
橡胶在塑炼过程由于受到剪切作
用，分子量在塑炼过程中会发生变 化。
不同塑炼时间下橡胶样品的 GPC示意图
Epoxy胶在不同保存条件下分子质 量的变化
8.00 7.50 7.00 6.50 6.00 5.50 5.00 4.50
MV
• 22 °C一年
• 0 °C一年 • 原料
凝胶渗透色谱 -GPC
高材1413 许雅欣
（Gel Permeation Chromatography）
色谱法
色谱法（又称层析法），是一种物理 的分离方法。 色谱法总有两个相，一个固定相和一个 流动相，因为流动相的流动以及各成分 在两相中的性质的差别而得到分离。

色谱法的分类
一). 按分离原理分 吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 排阻色谱法 二）按分离方法分 柱色谱法 薄层色谱法 纸色谱法 气相色谱法 液相色谱法

主要内容
一、GPC定义及原理 二、应用
一、GPC定义
GPC是利用多孔凝胶固定相的独特性 质，产生的一种主要依据分子尺寸 大小的差异来进行分离的方法。 GPC属于体积排除（阻）色谱法 （SEC,Size Exclusion Chromatography） 的一种
聚合物分子量的特点
1.分子量大 2.多分散性
4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
22.00
23.00 分钟
24.00
25.00
26.00
27.00
28.00
29.00
30.00
31.00
• 含有固化剂的EPOXY
酚醛树脂在室温条件下的自然 固化现象观察
3.分子量统计平均值+分布系数才能确 切描述聚合物分子量
GPC分离机理
示差检测器的原理

聚合物溶液的折光指数为：
n=c1n1 + c2n2
c1、 c2——分别为溶剂和溶质的物质的量浓度； n1、 n2——分别为溶剂和溶质的折光指数。
c 1 + c 2 =1 折光指数差： n = n-n1 =c2 (n2-n1 )
1.80
0天 7天
1.60
1.40
1.20
14天
1.00
MV
0.80
21天
0.60
35天
28天
42天
0.40
0.20
0.00
20.00
20.50
21.00
21.50
22.00
22.50
23.00
23.50
24.00
24.50
25.00
25.50
26.00
26.50
27.00
27.50
28.00
28.50
（1）分子质量变化不大
这是由于分子链发生了氧化现象，生成
了其它物质，如羟基被氧化为醛、酮或 酯的结构，这时聚合物整体的分子链长 度没有明显的改变，但聚合物的性质发 生了变化，这时可以通过红外的方法检 测其分子链结构组成的变化。
（2）分子质量降低
有些高聚物的老化是因为分子链的断裂，
这时分子量急剧下降，使产品性能发生 显著的变化。如纤维强度下降，变脆， 达不到使用要求。
29.00
（3）分子质量上升
有些高聚物的老化是因为分子链发生了
支化交联，这时分子量增加，现象是产 品变硬，失去原有的弹性，色泽发生变 化等。 例：PVC在日光长期照射下，发生光氧 老化，经过测定分子量，发现样品中高 分子量的部分含量增加，说明PVC分子链 在老化过程中发生了交联。
（4）分子量分布变宽
S-500
36164
64966
1.80
S-700
38319
65670
1.71
S-800
41629
70811
1.70
S-1000
48728
79713
1.64
S-1300
49597
81242
Baidu Nhomakorabea
1.64
不同分子量的PVC与PAN的相容性
S-500
S-700
2、材料老化过程中分子质 量分布的变化
聚合物在使用过程中受到光、热、氧、微 生物等一些物质的作用会发生反应，使高 分子链发生降解或交联等变化，从而影响 材料的使用性能和使用寿命。聚合物的老 化过程中通常伴随着分子质量的变化。
因为
示差检测器的色谱图
3 2.5 2
RI/mv
1.5 1 0.5 0 -0.5 0 5 10 15 20 25 30 35 t/min
色谱柱
根据凝胶种类分类： 有机相：交联PS、交联聚乙酸乙烯酯、 交联硅胶 水 相：交联葡聚糖、交联聚丙烯酰胺
柱效-根据凝胶孔径尺寸大小有效排除体积
9 8 7 6