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UV樹(shù)脂分子量的測(cè)試方法多樣,其中凝膠滲透色譜法(GPC)是應(yīng)用最廣泛且技術(shù)成熟的方法之一,此外,光散射法、粘度法也是常用的測(cè)試手段。以下是具體介紹:
凝膠滲透色譜法(GPC)
原理:GPC是一種按分子大小進(jìn)行分離的“篩分”技術(shù)。儀器內(nèi)部填充了具有特定孔徑分布的凝膠顆粒作為固定相。當(dāng)溶解在溶劑中的樹(shù)脂樣品被注入系統(tǒng)后,隨著溶劑的流動(dòng),分子量較大的樹(shù)脂分子由于體積龐大,難以進(jìn)入凝膠顆粒的孔隙,因而會(huì)沿著顆粒間的空隙較快地通過(guò)色譜柱。相反,分子量較小的樹(shù)脂分子則更容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部錯(cuò)綜復(fù)雜的孔道,需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間才能流出色譜柱。這樣,不同分子量的分子就會(huì)按照從大到小的順序依次被分離出來(lái)。通過(guò)檢測(cè)器對(duì)流出組分的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè),并與已知分子量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比,就可以計(jì)算出樣品的各種平均分子量及其分布情況。
優(yōu)點(diǎn):自動(dòng)化程度高,提供的信息全面,能夠同時(shí)測(cè)定樹(shù)脂的重均分子量、數(shù)均分子量以及分子量分布寬度等參數(shù)。
適用性:適用于各種類型的UV樹(shù)脂分子量測(cè)定,是許多實(shí)驗(yàn)室的首選方法。
光散射法
原理:當(dāng)一束光通過(guò)高分子溶液時(shí),溶液中的分子會(huì)使光發(fā)生散射。通過(guò)測(cè)量不同角度下的散射光強(qiáng)度,并結(jié)合溶液的濃度和折射率增量等參數(shù),就可以直接計(jì)算出樹(shù)脂的重均分子量。
優(yōu)點(diǎn):能夠提供準(zhǔn)確的分子量數(shù)據(jù),結(jié)果可靠,并且還可以獲得分子尺寸(如均方回轉(zhuǎn)半徑)的信息。
缺點(diǎn):儀器設(shè)備通常比較昂貴,對(duì)樣品的純凈度要求極高,任何微小的塵埃都可能對(duì)測(cè)試結(jié)果造成嚴(yán)重干擾。
適用性:適用于對(duì)分子量測(cè)定精度要求較高的場(chǎng)合。
粘度法
原理:高分子樹(shù)脂在溶液中的特性粘度與其分子量之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即馬克-霍溫克方程。通過(guò)測(cè)量樹(shù)脂溶液在不同濃度下的粘度,然后外推得到其特性粘度值,最后根據(jù)事先通過(guò)其他知名方法(如光散射法)標(biāo)定好的方程參數(shù),計(jì)算出粘均分子量。
優(yōu)點(diǎn):儀器設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,操作便捷,測(cè)試成本也較低。
缺點(diǎn):得到的是粘均分子量,并且嚴(yán)重依賴于準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行校正。對(duì)于分子量分布的提供也較為間接。此外,該方法對(duì)于線性、結(jié)構(gòu)明確的聚合物比較有效,但對(duì)于支化結(jié)構(gòu)復(fù)雜或端基不明確的樹(shù)脂則不適用,而且分析過(guò)程可能較為耗時(shí)。
適用性:適用于對(duì)分子量測(cè)定精度要求不高,且樹(shù)脂結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。