兩親聚合物的凝膠滲透色譜(GPC)測試核心是根據親疏水嵌段比例選擇適配的流動相體系、消除樣品吸附與聚集,從而精準測定分子量(Mn、Mw)和分子量分布(PDI),以下是通用方法流程及關鍵注意事項:
兩親聚合物易殘留催化劑、未反應單體,且在溶液中可能發生分子聚集,必須嚴格純化和制樣:
樣品純化
采用沉淀 - 洗滌 - 干燥法:將聚合物溶于良溶劑(如 THF、二甲基甲酰胺 DMF),逐滴加入過量不良溶劑(如正己烷、甲醇)沉淀;過濾后用新鮮不良溶劑洗滌沉淀 2~3 次,去除小分子雜質;最后置于真空干燥箱,40~60℃干燥 12~24 h,除去殘留溶劑。
制樣操作
濃度控制:稱取 10~15 mg 干燥樣品,溶于與流動相相同的溶劑中,配置成 1~2 mg/mL 的溶液。濃度過高易導致色譜柱過載、峰形拖尾;濃度過低則信號弱,無法準確積分。
溶解與分散:超聲振蕩 10~15 min,確保樣品溶解;若出現輕微渾濁,不可加熱(避免聚合物降解),可適當補加少量良溶劑。
過濾除雜:用0.45 μm 濾膜過濾溶液 —— 有機相體系用有機相濾膜(如聚四氟乙烯 PTFE 材質),水相體系用水系濾膜(如纖維素酯材質),防止不溶性顆粒堵塞色譜柱篩板。
兩親聚合物的親疏水比例差異大,需針對性選擇流動相,核心原則是流動相能溶解聚合物,且不與色譜柱填料發生吸附作用。
GPC 是相對測定方法,需用與樣品極性匹配的標樣繪制標準曲線,否則會導致分子量測定偏差:
標樣選擇
標樣測試:將不同分子量的標樣配成 1 mg/mL 溶液,按相同色譜條件測試,以標樣分子量的對數(IgM) 對保留時間(t_R) 繪制標準曲線,擬合得到線性方程。
色譜柱平衡:測試前用流動相沖洗色譜柱 30~60 min,直至檢測器基線平穩(基線波動<0.1 mV),確保柱內填料充分溶脹。
進樣測試:取 20~50 μL 過濾后的樣品溶液進樣,記錄色譜流出曲線(橫坐標保留時間,縱坐標檢測器響應值)。
數據計算:通過 GPC 工作站軟件,將樣品的保留時間代入標準曲線,計算得到Mn(數均分子量)、Mw(重均分子量),進而得到 PDI = (Mw/Mn)。
測試過程中保持流速穩定,避免流速波動導致保留時間重現性差。
不同批次樣品需在相同色譜條件下測試,確保數據具有可比性。
色譜柱需定期維護:用純流動相沖洗保存,避免殘留樣品堵塞或污染填料。
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