利用GPC法測定PET的平均分子量

張桂芹

（中石化天津分公司研究院理化研究室，天津 300271）

利用GPC法測定PET的平均分子量

張桂芹

（中石化天津分公司研究院理化研究室，天津 300271）

摘要：利用凝膠色譜（GPC）法測定PET的分子量及其分子量分布，方法可靠，數(shù)據(jù)合理，為PET的紡絲加工提供了有效的參考數(shù)據(jù)。

GPC溶液；淋洗劑

0.前言

凝膠滲透色譜（GPC）技術(shù)作為測定聚合物的平均分子量和分子量分布的手段已為世人所公認，GPC法測定聚合物分子量和分子量分布是一種相對的分析方法，色譜系統(tǒng)須用一系列已知分子量的窄分布的標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)，然后，再測定未知樣品的分子量及分子量分布。PET切片的平均分子量及其分子量分布是其結(jié)構(gòu)中的重要參數(shù)，測定PET的分子量及其分子量分布，對其紡絲加工性能和使用性能有重要的參考價值。

1.實驗部分

1.1 樣品來源

本實驗所用樣品均由本公司聚酯部提供的滌綸廠生產(chǎn)的不同期的PET切片。

1.2 實驗儀器

本實驗用儀器為美國WATERS公司的ALC-GPC——150C高溫高壓凝膠滲透色譜儀，它可測定2000～106范圍以內(nèi)的數(shù)均分子量M，重均分子量M及其分子量分布。

采用M730數(shù)據(jù)處理機進行數(shù)據(jù)自動處理。

1.3 實驗條件

溶劑：苯酚－四氯乙烷；淋洗劑：氯仿；流速：1.0mL/min；進樣量：150ul；柱子：10?+500?；靈敏度：-64；柱室溫度：30℃；進樣室溫度：30℃；泵室溫度：30℃。

1.4 實驗方法

1.4.1 本實驗采用：苯酚－四氯乙烷混合試劑作為溶劑，苯酚與四氯乙烷的重量比為1∶1。氯仿加1%的無水乙醇作為本實驗的淋洗劑。

1.4.2 GPC的實驗條件的選定及其柱子的標(biāo)定

GPC的實驗條件：靈敏度：-64；走樣時間：25分；流速：1.0mL/min；進樣量：150ul；靈敏度：-64；柱室溫度：30℃；進樣室溫度：30℃；泵室溫度：30℃。

在一些條件下對所選柱組500?+10?進行標(biāo)定。

標(biāo)定所用Ps標(biāo)樣為美國WATER S公司提供的峰位分子量分別為：1.8K、4K、8.5K、50K、100K、240K、390K、1750K、在上述實驗條件下，經(jīng)過處理樣品后對Ps標(biāo)樣進行淋洗，得到其保留時間。

然后根據(jù)方程logM=D0+D1RT用M730數(shù)據(jù)處理機進行數(shù)據(jù)處理得到D0和D1兩常數(shù)，以及所得標(biāo)定曲線的標(biāo)準(zhǔn)偏差，相關(guān)系數(shù)。見表1。

1.4.3 在些線性范圍內(nèi)作PET的標(biāo)定曲線

選用北京服裝學(xué)院提供由北京計量院測試過的PET分子量的標(biāo)準(zhǔn)樣品來測定柱組的PET標(biāo)定曲線，此標(biāo)樣的重均分子量M為3.0×104，分散指數(shù)為2.4457。PET的淋洗曲線正好落在柱組的線性范圍內(nèi)。

在上述實驗條件下測得D0和D1兩常數(shù)。

于是得到PET的標(biāo)定曲線。

1.4.4 在所選的GPC條件下測定未知PET切片的平均分子量及其分子量分布

所測結(jié)果見表2（部分PET樣品的測試結(jié)果）。

表1　 Ps標(biāo)樣的測試結(jié)果

表2　 PET標(biāo)樣的標(biāo)定曲線

2.結(jié)果與討論

2.1 Ps標(biāo)樣的測試結(jié)果

由表1中數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，所選的柱組的保留時間從12分～20分內(nèi)線性良好，可以在此線性范圍內(nèi)作PET的線性標(biāo)定。

2.2 PET標(biāo)樣的標(biāo)定曲線

測試結(jié)果PET的淋洗曲線正好落在柱組的線性范圍內(nèi)。

3.3 在選定的GPC條件下測定PET切片的分子量及其分布

測得長絲廠提供的滌綸廠生產(chǎn)的PET切片的分子量及其分子量分布結(jié)果。

表3　部分PET樣品的測試結(jié)果

由表3的數(shù)據(jù)舉例中可以看出：滌綸廠生活的不同期的切片外觀基本相同，顏色區(qū)別也不大，但其數(shù)均分子量，重均分子量數(shù)據(jù)均不同，分散度也各不相同，從原始峰形圖及數(shù)據(jù)中可以看出：其分子量分布也各不相同。

PET的平均分子量是決定其用途范圍的依據(jù)，PET的分子量分布對于PET材料性能有一定影響，最主要表現(xiàn)在其平均分子量的大小及其中所包含的高分子尾端部分，低分子量尾端部分的范圍和含量有關(guān)，高分子量尾端部分常與熔體的彈性效應(yīng)有關(guān)，低分子量尾端部分則影響到產(chǎn)品的強度，脆性及應(yīng)力開裂等性質(zhì)，如PET低分子量部分影響纖維的強度，高分子量部分則影響紡絲過程中的流動性能。

結(jié)論

本實驗所建立的GPC法測定PET切片的分子量及其分子量分布，滿意地測得了PET切片的分子量及其分子量分布，為PET的紡絲加工提供了有效的參考數(shù)據(jù)。

[1]施良和.凝膠色譜法[M].北京：科學(xué)出版社，1980：35-40.

[2]張廷芹，張艷麗.凝膠色譜法測定7000F平均分子量及分子量分布[J].黑龍江石油化工，1999，10（2）：42-48.

[3] Forest Chemicals Review Group. Sartomer company increases bydrocarbon resins prices[J]. Forest Chemicals Review, 2007, 117(4): 11.

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