GPC分子量測試的簡單回顧
GPC分子量測試[GPC(Gel Permeation Chromatography)][也稱作體積排斥色譜(Size Exclusion Chromatography)]是三十年前才發(fā)展起來的一種新型液相色譜,是色譜中較新的分離技術之一。利用多孔性物質按分子體積大小進行分離,在六十年前就已有報道。
Mc Bain用人造沸石成功地分離了氣體和低分子量的有機化合物,1953年Wheaton和Bauman用離子交換樹脂按分子量大小分離了苷、多元醇和其它非離子物質。1959年Porath和Flodin用交聯(lián)的縮聚葡糖制成凝膠來分離水溶液中不同分子量的樣品。而對于有機溶劑體系的凝膠滲透色譜來說,首先需要解決的是制備出適用于有機溶劑的凝膠。
二十世紀60年代J.C.Moore在總結了前人經(jīng)驗的基礎上,結合大網(wǎng)狀結構離子交換樹脂制備的經(jīng)驗,將高交聯(lián)度聚苯乙烯凝膠用作柱填料,同時配以連續(xù)式高靈敏度的示差折光儀,制成了快速且自動化的高聚物分子量及分子量分布的測定儀,從而創(chuàng)立了液相色譜中的凝膠滲透色譜技術。
GPC的應用
三十多年來,凝膠滲透色譜的理論、實驗技術和儀器的性能等方面有了突飛猛進的發(fā)展。尤其是隨著新型柱填料的誕生、高效填充柱的出現(xiàn)(目前其理論塔板數(shù)已超過10000/米)以及計算機的普及,凝膠滲透色譜在工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)藥、衛(wèi)生、國防、宇航以及日常生活的各個領域得到了廣泛的應用。
特別是近年來,隨著各種高分子材料的問世,人們對高分子科學的不斷探索,高聚物的分子量及其分布的測定顯得尤為重要,成為科研和生產中*的測試項目之一。
例如:常見的聚苯乙烯塑料制品,其分子量為十幾萬,如果聚苯乙烯的分子量低至幾千,就不能成型;相反,當分子量大到幾百萬,甚至幾千萬,它又難以加工,失去了實用意義。
科研和生產上通過控制高聚物的分子量及其分布寬度指數(shù)D(D=Mw/Mn)、分子量微分分布曲線、分子量積分分布曲線來生產出性能高聚物產品。
另外,除了快速測定分子量及其分布以外,凝膠滲透色譜還廣泛用于研究高聚物的支化度,共聚物的組成分布及高聚物中微量添加劑的分析等方面。如果配以在線的分子量檢測器(如:LALLS、Multi-Angle LS、Dual-Angle LS等),凝膠滲透色譜可以測定高聚物的分子量。
凝膠滲透色譜作為一門新興的科學,隨著各種新型檢測器的出現(xiàn)(如UV、FT-IR、LS、Viscometer等),它的應用范圍也逐步從生物化學、高分子化學、無機化學等向其它領域滲透,成為化學領域內*的分析手段。