在分子量和结构方面表征聚合物

聚合物科学家正在不断努力，以制造具有适合特定应用的特性的产品。聚合物的性质可以通过调整分子量、化学性质和不同用途的分支来改变，这些用途包括容器和配件、粘度调节剂和药物输送载体。在这里，关键的挑战是聚合物产品的行为和物理性能是基于聚合物分子本身的性能。

这是成品组成或由聚合物制成甚至适用。例如，改变等分支，多分散性和分子量上的聚合物的整体性质性质如表1所示的影响。这些都是共同的趋势，和典型的效果是基于特定聚合物。

表格1。分子量，多分散性和结构对聚合物堆积性质的影响。

聚合物性质	强度	屈服强度	韧性	脆性	熔化温度	熔化粘度	溶解度	溶液粘度
增加分子量	↑	↑	↑	↑	↑	↑	↓	↑
多分散性增加	↓	↑	↓	↓	↔	↓	↔	↕
增加分支水平	↓	↓	↕	↓	↓	↓	↑	↓

凡↑表示增加，↓表示下降，↕代表的增加或减少，以及↔表示变化不大。

仪器

凝胶渗透，或尺寸排阻色谱法（GPC / SEC），是研究结构，特性粘度，分子大小和分子量的参数，合成聚合物的分子量分布的理想工具，所有这些都影响了聚合物材料的行为。

在GPC/SEC中，当样品通过多孔而惰性的色谱柱基质时进行分离。小分子更深入地穿透孔，而大分子不能，因此更快地通过柱。因此，根据流体动力体积对样品进行分离。传统的GPC/SEC系统设置包括折射率(RI)或紫外线(UV)探测器和等压泵，并提供尺寸分离样品的浓度剖面。在这样的条件下，任何测量的分子量只会是相对的，不正确的样品和标准。它们也将相对于站点和列之间的差异，以及系统和设置。与样品相关的其他有用信息可以用多个检测器同时测定，包括光散射和特性粘度。

可通过绘制分子量（MW），将产生的Mark-Houwink图，直接从光散射检测器测量，对特性粘度（IV）中，从粘度计检测器直接测量中，为了解释的分子结构之间的关系分子量。本文讨论了使用马克 - 霍温克的情节做了一些常见的聚合物的结构分布的比较。图1示出了从其中产生的数据的马尔文PANalytical公司的OmniSEC系统。

图1。OmniSec系统，包括OmniSec解析（左）和OmnIsec揭示。

欧洲杯足球竞彩材料和方法

使用两个Viscotek T6000M列分离样品。使用300ppm的BHT，流动相是THF稳定的。为了确保全部溶解样品，它们被留在一夜之间。OmniSec系统设置的操作条件包括以下内容：

• 柱箱温度:35°C
• 检测器温度：35℃
• 流速：1.0毫升/分钟
• 自动进样器温度：15°C

OMNISEC软件（V10或更高版本）用于执行所有系统控制，数据采集，数据分析和数据报告。合成聚合物，包括聚氯乙烯（PVC），聚碳酸酯（PC），聚甲基丙烯酸酯（PMMA）和聚苯乙烯（PS），是用于分析的四个样品。

结果

图2示出重叠复制RI色谱对每个样品，与它们对应的测量的分子量沿着。图3显示了分子量分布的叠加。从这些图中，在洗脱体积和在相同的保留体积分子量的差异可以被观察到，从而产生准确的测量，而不管结构差异。这些差异不能在测量分子量基于光散射观察到。这清楚地表明不同结构不同的样品如何在不同的时间点洗脱对于任何给定的分子量。用于样品获得的数据，显示直接从RALS / LALS检测器计算出的绝对分子量，示于表2中。

图2。重叠复制四种聚合物的RI色谱图与它们的测量分子量。

图3。重叠复制四种聚合物的分子量分布。

表2。分子量，大小和结构的结果为四种不同的聚合物。

范围	样本
	聚氯乙烯	聚苯乙烯	Polymethyl-methacylate	聚碳酸酯
保留体积（mL）	17.22	17.36	18.34	18.85
Mn（g / mol）	90290年	102300年	48,640.	12,630.
MW（g / mol）	205900年	250,000.	99680年	27390
MZ（克/摩尔）	599500年	452700	158100年	44870
PD（MW / MN）	2.280	2.443	2.049	2.169
IVW（分升/克）	1.322	0.8168	0.3210	0.4781
rhw（nm）	15.10	13.90	7.603	5.627
mh一	0.6105	0.6822	0.6373	0.6667
M-H日志K（升/克）	-3.066	-3.740	-3.655	-3.252

很明显，测量值的IV和流体动力半径(Rh)，以及其他参数，包括平均MH a和对数k，由系统提供。Mark-Houwink图上的斜率和截距由M-H a和log k参数定义。从这一点可以清楚地看出聚合物类型的差异，例如，PVC的IVw值最高，Mw值第二高。然而，基于广泛聚合物的分子量分布和平均值是不可能获得完整的图像的。因此，最好在MH图的帮助下考虑整个MW分布的结构。

所有四个样品之间的结构差异（图4）可以从标记 - Houwink图中清楚地观察到，这表明该图的最低样品PMMA在溶液中具有最高密度。PVC和PC的密度低于聚苯乙烯的密度。即使具有类似的平均值 - Houwink，PVC和PC的值，也可以观察到一些细微差异。这表明PC在其大部分分布中具有最开放的结构。

可以从Mark-Houwink图中解释的另一方面是PVC样品中的较高分子量材料具有不同的斜率。这表明有些可能是未识别的分支材料。尽管在常规系统中是无法识别，但聚合物样品中存在的这些类型的次要差异或污染物恰好是多探测器GPC可以识别的内容。结果，可以实现对聚合物生产的更精细控制，从而可以实现其最终性质。

在常规GPC中，聚苯乙烯标准的校准将导致所有三种其他聚合物的完全错误的分子量值。此外，即使在应用线性'Mark-houwink'校正的情况下，图4中观察到的MH关系的非线性性质也会导致错误的结果。

图4。示出了结构上的差异的所有四个聚合物样品的的Mark-Houwink覆盖。

结论

所述的OmniSEC系统能够提供高品质，信息丰富的聚合物GPC数据。利用该系统，已经完成所有这些四种常见的聚合物特征。与来自新粘度计设计IV数据，并且从高灵敏度LS绝对MW值的组合，强大的MH曲线图可以更详细地比以前访问。通过这个情节获得的数据是主要的利益谁希望了解更多关于聚合物的差异或趋势相对分子量或结构改变的一个独立以外的所有高分子化学家。

通过控制分支水平或聚合物的替代，可以生产出放置在Mark-Houwink图上的最适合应用的聚合物。这样，就有可能高精度地控制其材料的物理特性。欧洲杯足球竞彩改进的控制确保高质量和高价值的产品与更少的生产失败。这有助于实现成功的合成，提高数据质量和更快地发表研究成果。

此信息已被采购，从Malvern analytical提供的材料进行审核和调整。欧洲杯足球竞彩

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