gpc色谱(gpc50)

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凝胶渗透色谱是测试高分子材料分子量和分子量分布最有效和最常用的方法之一。为了获得准确的测试结果,测试样品必须在凝胶渗透色谱流动相溶剂中具有良好的溶解度。

聚酰胺是应用最广泛的工程塑料之一。然而,由于分子间氢键,能够溶解PA的溶剂非常有限。在室温下,凝胶渗透色谱中常用的流动相溶剂,如四氢呋喃(THF)和二氯甲烷(二氯甲烷)不能溶解聚酰胺。但以往的研究报告存在对GPC设备要求高、流动相溶剂毒性强、色谱柱价格昂贵等问题。H. Schuttenberg等人提出可以用N-酰化处理PA,解决PA的耐溶剂性问题。该方法广泛用于各种脂肪族聚酰胺及其共聚物体系的凝胶渗透色谱测试。

锦发科技有限公司等研究了以PA10T为样品的PA10T GPC测试方法,该方法一般适用于各种半芳香族耐高温PA。

主要原材料

1,10-癸二胺:纯度99.5%,无锡尹达尼龙有限公司;

对苯二甲酸:纯度99.99%,英国石化公司;

次磷酸钠和乙醚:分析纯,广州化学试剂厂;

二氯甲烷:分析纯,无水处理,广州化学试剂厂;

三氟乙酸:分析纯,萨安化工科技(上海)有限公司;

三氟乙酸酐(TFAA):分析纯度,赛昂化学技术(上海)有限公司;

六氟异丙醇(HFIP):分析纯度,上海阿拉丁生化科技有限公司;

氘氯仿:分析纯度,美国适马-阿尔德里奇公司;

THF:色谱纯度,北京美利达科技有限公司

PA10T聚合

将2 960克对苯二甲酸、3 200克1,10-癸二胺、6.2克作为催化剂的次磷酸钠和2 550克去离子水加入20升不锈钢反应器中。抽真空充氮三次后,温度升高。当物料温度达到180时,开始搅拌。3小时后,物料温度升至220。在此温度下停留40分钟后,开始排水。在排水过程中,通过调节导热油的温度来控制物料温度保持在220。总排水量为1 650 g,排水后关闭排水阀,以25 r/min的恒速搅拌8小时,打开底阀,利用自身压力反应,将物料喷入不锈钢罐中,得到反应产物。

PA10T的N-酰化

将3克PA10T放入250毫升反应瓶中,用氮气置换反应瓶中的空气,用注射器依次加入50毫升无水二氯甲烷和1毫升三氟乙酸,搅拌0.5小时。然后,加入10毫升TFAA,在室温下反应24小时。反应产物在40下旋转蒸发干燥。除去未反应的TFAA和溶剂后,将其溶解在20毫升无水二氯甲烷中。然后将溶液滴入无水乙醚中分散,过滤,得到纯白色固体粉末。在真空烘箱中于50干燥5小时后,获得干燥且纯的N-酰化PA10T样品,命名为PA10T-TFAA。

方法的准确性和应用范围

(1)用红外光谱、热重分析和1H核磁共振对尼龙10T的N-酰化产物进行了表征,证明反应是成功的。通过研究TFAA用量和反应时间对N-酰化反应程度的影响,发现在TFAA与PA10T的摩尔比为2.0,反应时间为24 h的条件下,可以稳定地得到接枝率较高的PA10T-TFAA产物,反应的最终接枝率约为75%。

(2)由于PA10T-TFAA的流体力学体积大于PS标准样品,以PS标准样品为校准曲线的GPC试验的分子量远高于样品的真实分子量。使用一系列具有不同相对粘度的待测样品,以宽分布校准凝胶渗透色谱。校正后的样品分子量与真实分子量的误差小于4%,准确度良好。

(3)结合PA10T的分子量和特性粘度,拟合出PA10T的马克-侯文克方程。该方程的适用分子量范围涵盖所有市售PA10T产品,对生产实践具有重要的指导意义。

引用格式:zxdxh、香蕉栗子、友谊之羽等。耐高温聚酰胺PA10T的GPC试验方法[J]。工程塑料应用,2019,47(

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