使用GPC/SEC进行成分分析

随着合成聚合物在上个世纪变得越来越普遍，人们开始希望微调这些材料的物理特性，以开发特定应用的最佳最终产品。欧洲杯足球竞彩

研究人员探索了一种方法，将两种或两种以上的单体混合，从而产生的聚合物的单链将是一个组合，并可能具有一套特殊的物理性质。

共聚物，用于描述这些由两个或多个不同组成单元组成的聚合物的术语，能够表现出广泛的单体模式和结构（例如梳状、无规、嵌段、交替）。

虽然单体的排列和共聚物的整体形状会影响它们的物理性能，但每个现有单体的相对浓度也会影响它们的物理性能。例如，在苯乙烯-丁二烯橡胶中，当苯乙烯浓度高时，产生的橡胶更坚硬。低苯乙烯欧洲杯足球竞彩含量的材料更柔软，更有弹性。

此外，在两种不同的聚合物中，单个聚合物链没有共价结合是一种替代方法，有时是开发具有定制性能的材料的更容易的方法。欧洲杯足球竞彩

这些非共价键合的样品称为聚合物混合物或混合物。了解共聚物或混合物中各单体的相对浓度对于了解最终产品的物理性质至关重要。

凝胶渗透色谱(GPC)，或等价的大小排除色谱(SEC)，是一种可以提供这些信息的分析技术。GPC/SEC技术被广泛用于不同大分子的表征，从散装制造材料到天然蛋白质和聚合物。欧洲杯足球竞彩利用该技术，流体力学尺寸(R_H)、特征黏度(IV)、分子量分布(M_w/ M_n)和分子量矩(M_wM_n)可以被测量。图1显示了Malvern Panalytical公司的OMNISEC，一个完整的、全包的GPC/SEC系统。

GPC/SEC工作原理概述:溶剂化样品由流动液相携带，通过充满多孔凝胶颗粒的分析柱，在这里进行扩散控制的大分子组分分离。欧洲杯猜球平台随着每片样品的洗脱，它最终被不同的检测器观察到。通用的高级检测GPC/SEC装置包括粘度计、折射率(RI)紫外/光电二极管阵列(PDA)探测器和光散射探测器。由于以下将解释的原因，需要最低配置的RI和UV/PDA探测器用于共聚物/组成分析。

本文研究了由聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组成的一种聚合物混合物和一种共聚物，利用GPC/SEC进行了研究，以确定各单体的相对浓度。本文还将介绍这两种方法的结果和比较。

图1所示。Malvern Panalytical的OMNISEC Tetra检测GPC/SEC系统。

共聚物/组分分析

Malvern-Panalytic的共聚物或成分分析方法旨在确定由两种不同单体组成的材料的浓度信息。为了使共聚物/成分分析方法正常工作，必须满足一些条件。两个dn/dc值（或折射率增量值）必须已知，并且两个单体在流动相中必须具有可测量的折射欧洲杯足球竞彩率。两种单体必须具有不同的吸光度曲线；理想情况下，一个单体将吸收给定波长的光，而另一个单体不会。如果没有一个单体吸收而另一个不吸收的特定波长，则必须知道给定波长下的相对吸收（或者，可以使用单个组分的dA/dc值）。通过使用来自两个浓度检测器的数据，软件可以建立两个计算（方程式[1]和[2]），以解决两个未知数（A（C）的浓度_一个)和B (C_B)）.这就是为什么知道共聚物各组分的dn/dc和dA/dc值是非常重要的;没有它们，就没有其他方法来知道每个单体有多少RI或UV信号。

应注意的是，共聚物/成分分析方法不会显示样品中单个组分的色谱图，但会提供样品中每个组分的浓度。这些浓度图可能与UV或RI色谱图相似，因为这些检测器对样品浓度作出响应；但是，它不是p作为色谱图进行进一步分析是可能的。即使成分简单地混合在一起或共价键合，如在共聚物中，分析操作也是相同的。

共聚物的分析

使用3 × Malvern Panalytical LT-3000L色谱柱，在THF流动相中分析PS/PMMA共聚物。在THF中以2.8 mg/mL的浓度制备样品溶液，注射体积为100µL。图2显示了共聚物样品的tetra检测器色谱图。RI信号为红色，低光散射检测器为黑色，直角光散射检测器为绿色，粘度计信号为蓝色，来自PDA的UV信号为紫色。还显示了集成限制和基线点。

图2。共聚物样品的四检测器色谱图。

与之前的共聚物样品类似，THF中PS的dn/dc值为0.185,THF中PMMA的dn/dc值为0.085。PMMA和PS的dA/dc值分别为0和1。这些不是PS和PMMA的绝对dA/dc值，但由于PS在254 nm有吸收，而PMMA没有，那么所有的UV吸收数据将归因于PS，使1和0的全部或没有值是合适的。

表1给出了共聚物样品的分子表征数据。除了米_nM_wM_w/ M_nR_HIV，也列出了PMMA和PS的重量分数。给出了三次注射的相关数据，并给出了相对标准偏差。

表1。共聚物样品三次注射的分子表征数据;Mz, M_wM_n在Da。

样品	米w	米n	米w/ Mn	四, （dL/g）	RH （纳米）	Wt压裂 PS	Wt压裂 甲基丙烯酸
共聚物的	92723年	87796年	1.056	0.382	8.21	0.507	0.493
共聚物B	92876年	87863年	1.057	0.383	8.22	0.509	0.491
共聚物C	92524年	87638年	1.056	0.383	8.21	0.514	0.486
平均	92,708	87766年	1.056	0.382	8.21	0.510	0.490
SD	177	116	０．００１	０．００１	0．00	0．00	0．00
%相对标准偏差	0.19	0.13	0.05	0.16	0.05	0.71	0.74

共聚物样品的数据被发现与色谱图一致(图2)，代表了一个明确的样本与一个狭窄的分布。应该注意的是，该共聚物样品有一个单一的分布，这意味着峰不是双峰，只有一个样品峰存在。这表明两种不同的单体存在于这种单一的分布中。这是共聚物的一个共同特征;然而，这并不完全适用于所有的共聚物。

每个单体的相对浓度可以通过重量分数数据来了解。PMMA的质量分数为0.49,PS的质量分数为0.51。当每个单体的分子质量被认为是(104.15哒苯乙烯为100.121哒甲基丙烯酸甲酯)、PMMA、PS的重量分数表明,单体存在于一个1:1的比例(1:1共聚物将重量分数0.51 0.49 PS、PMMA PS = 104.15哒/ 204.271哒;PMMA = 100.121 Da/204.271 Da)。

虽然重量分数可以更好地理解相对浓度，但它不能提供在样品的MW范围内浓度是如何存在的。为了确定一个单体是否偏向于高分子量或低分子量的材料，或者两个组分是否均匀地存在于整个材料中，单个单体浓度的可视化表示，如图3所示，被检查。

图3。PS(洋红色)，PMMA(深蓝色)和总样品(水)的浓度与共聚物样品的保留体积标绘。

在图3中，浓度图表明，在样品的整个分子量分布中，PMMA和PS的浓度在每个点都非常相似。PS与PMMA的比例约为1:1，与样品中聚合物链的分子量无关。这类信息可以帮助研究人员确定共聚过程的有效性，以及最终产品是否显示出所需的特性。

聚合物混合物的分析

对聚合物混合物样品进行分析，以补充对共聚物样品的分析。分析条件相似，采用四氢呋喃流动相2 × Malvern Panalytical T6000M色谱柱。在THF中以2.5 mg/mL的浓度制备样品溶液，注射体积为100µL。图4显示了聚合物混合物样品的tetra检测器色谱图。如上所述，RI信号显示为红色，来自PDA的UV信号显示为紫色，直角光散射检测器显示为绿色，粘度计信号显示为蓝色，低光散射检测器显示为黑色。还显示了集成限制和基线点。

图4。聚合物混合物样品的四角检测器色谱图。

与之前共聚物样品的例子一样，THF中PMMA的dn/dc值为0.085,PS的dn/dc值为0.185。PMMA和PS的dA/dc值分别为0和1。

表2给出了聚合物混合物样品的分子表征数据。除了米_wM_nM_w/ M_n， IV，和R_H，也列出了PMMA和PS的重量分数。给出了三次注射的相关数据，并给出了相对标准偏差。

表2。共聚物样品三次注射的分子表征数据;Mz, M_wM_n在Da。

样品	米w	米n	米w/ Mn	四, （dL/g）	RH （纳米）	Wt压裂 PS	Wt压裂 甲基丙烯酸
聚合物混合	172469年	90,880	1.898	0.502	10.33	0.508	0.492
聚合物混合B	172124年	90,286	1.906	0.511	10.21	0.513	0.487
聚合物混合C	171,957	89,735	1.916	0.508	10.18	0.510	0.490
平均	172,183	90,300	1.907	0.507	10.24	0.510	0.490
SD	261	573	0.009	０．００５	0.08	0．00	0．00
%相对标准偏差	0.15	0.63	0.48	0.96	0.78	0.49	0.51

聚合物混合物的数据为整个双峰样分布提供了可重复的平均值。与上面分析的共聚物样品不同，聚合物混合物在大多数检测器响应中明显突出了两个峰，如图4所示。虽然这并不一定指出它们是由不同类型/不同比例的材料组成的，但每个峰的探测器响应的差异表明情况确实如此。欧洲杯足球竞彩比较聚合物混合物的UV和RI色谱图，可以发现在18 mL时RI信号中有较窄的洗脱峰，但紫外检测器没有响应。换句话说，任何产生该峰的物质都不具有紫外吸光度，并且与在紫外信号(14-20 mL)中提供宽峰的较早洗脱的物质完全不同。

与共聚物样品一样，重量分数数据提供了每个单体相对浓度的详细分析。聚合物混合物中PS的重量分数和PMMA的重量分数分别为0.51和0.49。与前面探讨的共聚物示例类似，这些重量分数表示1:1 ra聚合物混合物样品中PS与PMMA的tio。

重量分数并没有说明单体是否以类似共聚物的方式均匀分布，尽管这些重量分数表明聚合物混合物中PS:PMMA的比例是1:1。通过观察每个组分的浓度作为洗脱体积的函数，如图5所示，可以看到这两种组分主要由色谱图的不同部分组成。这对于仅仅是两种聚合物混合物的样品来说是有意义的，因为每一种成分都有自己的分布，可能不会与另一种重叠。

图5。PS（品红）、PMMA（深蓝色）和总样品（aqua）的浓度与聚合物混合物样品的保留体积作图。

在图5中，浓度图显示，样品中的PMMA和PS在混合物中由单独的分布组成。较早洗脱、较宽的峰为纯PS，而较晚洗脱、较窄的峰主要为PMMA，PS分布中的一些低分子量物质起作用。这与前面讨论的共聚物样品中均匀分布的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯组分形成对比。两种样品均由PMMA和PS组成，比例为1:1，但两种单体在样品中的分布方式主要不同。只有在使用包括RI和UV检测器的GPC/SEC设置时，才能观察到这种差异。

结论

莫尔文Panalytical的OMNISEC四环素检测GPC/SEC系统为共聚物和聚合物混合物样品的分析提供了特殊的色谱数据。分析包括样品中各组分的重量分数，并揭示了可重复的分子特征数据。尽管这些样品的化学成分是相同的，但它们的MW谱却相对不同。观察到的不同分子量分布支持了两个样品属于不同类型的观点;一种是两种聚合物的混合物，一种是具有单一分子量分布的共聚物，每一种都有自己的分布。共聚物/组分分析方法提供了准确的数据，不管每个样品中PMMA和PS之间的物理关系如何。

必须注意，此处描述的相同分析技术不限于合成聚合物，因此可应用于其他应用领域。共聚物/组分分析方法已被证明在生命科学领域非常有用，特别是在研究洗涤剂胶束中的蛋白质-聚乙二醇共轭物或膜蛋白方面。欧洲杯线上买球

作为高级GPC/SEC分析的一部分，测试和测量样品中成分浓度的能力提供了一组有价值的数据和结果。这种类型的高级分析可以为制造商和研究人员提供开发和生产特定应用的独特产品所需的洞察力。

本信息来源、审查和改编自Malvern Panalytical提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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