實驗七凝膠滲透色譜法測定聚合物分子質(zhì)量及其分布

1、1實驗七凝膠滲透色譜法測定聚合物的相對分子質(zhì)量及其分布一、實驗?zāi)康?.了解凝膠滲透色譜法測定聚合物相對分子質(zhì)量及其分布的原理。2.了解凝膠滲透色譜儀的儀器構(gòu)造和初步掌握凝膠滲透色譜儀的實驗技術(shù)。3測定聚苯乙烯樣品的相對分子質(zhì)量及其分布。二、實驗原理聚合物的相對分子質(zhì)量量及其分布是聚合物性能的重要參數(shù)之一，它對聚合物材料的物理機械性能和可加工性等影響很大。測定聚合物的相對分子質(zhì)量及其分布的最常用、快速和有效的方法是凝膠滲透色譜法（gelp

2、ermeationchromatography，簡稱GPC）。1.GPC分離機理GPC是一種新型液相色譜，除了能用于測定聚合物的相對分子質(zhì)量及其分布外，還廣泛用于研究聚合物的支化度、共聚物的組成分布及高分子材料中微量添加劑的分析等方面。同各種類型的色譜一樣，GPC具有分離功能，其分離機理比較復(fù)雜，目前還未取得一致的意見。但在GPC的一般實驗條件下，體積排除分離機理被認(rèn)為起主要作用。體積排除分離機理的理論認(rèn)為：GPC的分離主要是由于大小不

3、同的溶質(zhì)分子在多孔性填料中可以滲透的空間體積不同而形成的。裝填在色譜柱中的多孔性填料（凝膠）的表面和內(nèi)部分布著大小不同的孔洞和通道。當(dāng)被測試的多分散性試樣隨淋洗溶劑進入色譜柱后，溶質(zhì)分子即向填料內(nèi)部孔洞滲透，滲透的程度取決于溶質(zhì)分子體積的大小。體積較大的分子只能進入較大的孔洞，而體積較小的分子除了能進入較大的孔洞外還能進入較小的孔洞，因此體積不同的分子在流過色譜柱時實際經(jīng)過的路程是不同的，分子體積越大，路程越短。隨著溶劑淋洗過程的進行，

4、體積最大的分子最先被淋洗出來，依次流出的是尺寸較小的分子，最小的分子最后被淋洗出來，從而達到使不同大小的分子得到分離的目的。以上為GPC機理的一般解釋。按照一般的色譜理論，試樣分子的保留體積（或淋出體積）可用下式表示：=式中，為淋出體積，即指溶液試樣從進色譜柱到被淋洗出來的淋出液總體積；為柱中填料粒子的粒間體積；為柱中填料粒子內(nèi)部的孔洞體積；K為分配系數(shù)，即可以被溶質(zhì)分子進入的粒子孔體積與粒子的總孔體積之比。對于比最大孔洞還要大的分子，

5、K＝0，首先被洗提出來，色譜柱對于這=類分子沒有分離作用；對于能進入填料所有孔的最小分子，K=1，，最后被洗提出來，色譜柱對于這類分子也沒有分離作用；=對于尺寸介于上述兩極端之間的分子，0K1，，大小不同的分子=3GPC標(biāo)定（校正）曲線表示的是與M關(guān)系的曲線。在相同的測試條件下測定一組已知相對分子質(zhì)量M的窄分布標(biāo)準(zhǔn)樣品的GPC譜圖（圖73），求各峰值位置的保留體積，以lgM對相應(yīng)的作圖即可得到GPC校正曲線（圖74）。從其直線部分得到校