GBT 27843-2011 化学品 聚合物低分子量组分含量测定 凝胶渗透色谱法(GPC).pdf

ICS13.300
中华人民共和国国家标准
GB/T27843-2011
化学品聚合物低分子量组分含量测定
凝胶渗透色谱法(GPC)
Chemicals-determination of the low molecular weight content of a
polymer using Gel permeation chromatography (GPC)
2011-12-30发布
2012-08-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会
发布
GB/T27843~2011
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
本标准的技术内容与经济合作与发展组织(OECD)化学品测试方法No.119(1996年)《凝胶滲透色
谱法(GPC)测定聚合物低分子量组分的含量》(英文版)相同。
本标准作了下列编辑性修改:
增加了范围部分;
重新编排了页码;
对原文重新进行了编号。
本标准由全国危险化学品管理标准化技术委员会(SAC/TC251)提出并归ロ。
本标准起草单位:中国检验检疫科学研究院、中国化工经济技术发展中心、江苏煤化工程设计研究
完有限公司、中化化工标准化研究所
本标准主要起草人:宋乃宁、陈会明、王晓兵、杨挺、郭新宇。
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CB/T27843-2011
本方法最初的提案包含在欧洲委员会(EC)关于聚合物特性方法的工作文件中。该提案于193年
4月在日本举办的OECD专家委员会上被提交,并被推荐作为发展OECD测试方法的基础。在1994年,
秘书处将该提案按OECD测试方法的格式编排为EC文本分发至各成员国。随后在1994年OECD/EC
联合专家会议对该测试方法的提案进行了讨论并提出了修改方案。修改后的提案再被分发至各成员国
进行进一步讨论。经过两个回合的讨论,测试方法的草案以目前的形式完成。
本方法依据DIN55672-1:2007。具体的测定方法和数据处理方法在DIN标准中都有介绍。在实
际的测定条件须变化时,可作相应的调整。如果有其他完整参考的方法也可使用。本方法描述了使用
已知多分散性聚苯乙烯样品做校正曲线。本方法可做相应修改以适用于特定聚合物,如水溶性聚合物
和长支链聚合物。
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GB/T27843--2011
化学品聚合物低分子量组分含量测定
凝胶渗透色谱法(GPC)
范
本标准规定了使用凝胶滲透色谱法〈 gel permeation chromatography,GPC)测定聚合物低分子量
组分含量的方法。
本标准适用于测定聚合物低分子量组分的含量。由于聚合物材料性质多样,所含低分子量物质也
不同,一些聚合物因具有特殊复杂结构而不适于使用凝胶色谱法来测定低分子量含量,可以采用其他方
法测定,测定时根据聚合物材料的详细资料,选择相应的仪器测定
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注目期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
DIN55672-1:2007凝胶渗透色谱法(GPC)第1部分:用四氢呋喃(THF)作洗脱溶剂( Gel per
meation chromatography(GPC)--part 1: Tetrahydrofuran(THF) as elution solvent.
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
聚合物的数均分子f(M)和均分子(M) the number-average molecular weight M, and the
weight-average molecular weight Mw
H
∑H,xM
式中:
H一洗脱体积为V的基线到检测信号的高度;
M:一一洗脱体积为V的聚合物的分子量;
所测得数据的个数
分子量分布宽度 the breadth of the molecular weight distribution
聚合物分子量分散程度的度量,由重均分子量和数均分子量的比值M。/Mn表示。
低分子量 low molecular weight
分子量小于1000Da(1Da=1u=1.66054×10-2kg
4参照物质
GPC测定聚合物平均分子量是一种相对方法,瓷用校正曲线进行校正。通常使用已知数均分子量
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GB/T27843-2011
M。和重均分子量M的窄分子量分布的线性聚苯乙烯作为标准物质进行校正。得到的校正曲线只适
用于测定与标准物质相同实验条件下的未知样品。因为洗脱体积和分子量的转化关系只在特定的实验
条件下存在对应关系。这些实验条件包括:温度、溶剂(或混合溶剂)色谱系统条件和分离柱或色谱柱
系统等。通过这种方法所测定的聚合物样品的分子量为相对值,叫做“聚苯乙烯等价分子量
( polystyrene equivalent molecular weight)”。由于样品和标准物质的结构和化学组成的差异,测出的
相对分子量值与绝对值存在着或多或少的差异。如使用其他标准物质,如聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚甲
基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸,需提供使用的理由。
方法原理
5.1GPC可以测定聚合物的数均分子量Mn、重均分子量M。和分子量分布。GPC是一种特殊的液相
色谱,样品分离基于单独组分的流体力学体积。当样品通过填充有多孔材料(通常为有机凝胶)的分离
柱时,小分子可以进入孔内,而大分子被排除在孔外,所以大分子的路径较小分子要短而先被淋出。中
等尺寸的分子进入一些孔中,稍后淋出;最小的分子由于它的平均流体力学半径小于凝胶的孔径,所以
它可以进人所有的孔,最后被淋出。
5.2色谐柱的分离完全决定于凝胶孔径及其分布与样品尺寸的匹配,但实际中很难避免吸附效应对结
果的影响。另外,柱子中凝胶填充的不均匀性和死体积也会对分离造成不良影响叫。
5.3检测器检测受折光指数或紫外吸收的影响而呈现简单分布曲线,曲线表征实际分子量,需要通过
已知分子量的聚合物校正色谱柱,理想状态是在较宽的分子量范围内选择结构相似的聚合物进行校正。
被测样品的GPC曲线一般为典型的高斯分布曲线,但有的由于小分子部分拖尾,使曲线不对称。垂直
坐标表示质量,不同分子量的组分被洗脱,水平坐标表示g分子量。低分子量组分从曲线中得出,如果
低分子量组分的组成、结构与聚合物完全一样,则可精确地计算出低分子量组分含量
6质量标准
洗脱体积的重复性(相对标准偏差RSD)应小于0.3%。如果色谱系统的评估具有时间依赖性和不
符合DN55672-1:2007,通过内标校准以确保符合分析的重现性要求。分散性依赖于标准品的分子
量,通常使用的聚苯乙烯标准样品的要求是
M。<2000
M/Mn<1.20
2000≤M,≤10°
M/Mn<1.05
M。>10
其中M。为标准样品的峰位分子量。
7方法描述
7.1标准苯乙烯溶液的配制
7.1.1用淋洗液为溶剂溶解聚苯乙烯标准样品,按照标准样品生产商的说明进行标准样品溶液浓度的
配记制
7.1.2标准样品溶液浓度的选择取决于不同因素,如进样体积、溶液黏度、检测器的灵敏度。最大进样