技术在合成纤维相对分子质量及其分布测试中的(3) - 合成纤维杂志社投稿

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技术在合成纤维相对分子质量及其分布测试中的(3)

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除了色谱条件优化，采用GPC测定PAA相对分子质量，并测定PAA溶液的[η]，以获得Mark-Houwink方程中的K值与α值，也逐渐成为了PAA相对分子质量测定的研究热点。苏桂明等[32]采用单分散PS作为标准品，使用GPC法得到了5组二苯醚型PAA的相对分子质量，并采用乌氏黏度计测定了其[η]，通过绘制lg[η]-lg[Mn]与lg[η]-lg[Mw]双对数关系图，得到了二苯醚型PAA的Mark-Houwink方程参数值，可大大简化PAA相对分子质量的测定过程。方雪等[33]同样采用类似的方法，得到了均苯型PAA的Mark-Houwink方程参数值，并发现相同结构不同固体含量的N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)体系均苯型PAA试样的相对分子质量大小并不呈递增或递减趋势，在某一临界点固体含量上呈现最大值，过了临界点相对分子质量甚至会出现随着固体含量的增加而减小的情况。李婷婷等[31]采用类似的方法得到了高分子主链为刚性链的PAA的Mark-Houwink方程参数值。

目前，PAA的GPC测试方法较为成熟。虽然PAA标准品尚未商业化，无法实现使用PAA标准品直接对试样进行标定，但可以采用常用的窄分布PS标准品，通过GPC法建立PAA的[η]与相对分子质量的关系，进而得到Mark-Houwink方程中的K值与α值，在之后的测试中，只要得到PAA的[η]，即可通过Mark-Houwink方程快速计算其Mn与Mw，进而得到其相对分子质量分布，可极大地简化PAA的相对分子质量及其分布的测试工作。

4 氯纶

聚氯乙烯(PVC)纤维是由PVC树脂纺制的纤维，准确地测出PVC的相对分子质量及其分布可以指导PVC纤维聚合工艺参数的控制，对PVC的加工和性能调节提供理论依据[34]。

祁美秀[35]采用窄分布PS标准品标定色谱柱，四氢呋喃(THF)作为流动相，并经反复实验确定了测试条件：流动相流速为1 mL/min，试样质量分数0.3%，进样量50 μL。结果表明该条件可用于测定消光PVC树脂的相对分子质量，可为消光PVC生产工艺条件的优化提供参考。彭学成等[34]同样采用窄分布PS标样作为标准品，THF作为流动相，并考察了不同溶解时间对PVC相对分子质量及其分布测定结果的影响，发现Mn、Mw和黏均相对分子质量(Mη)与试样的溶解时间有直接关系，其中Mw所受到的溶解时间影响更大一些，因而，测定PVC相对分子质量及其分布需要足够的溶解时间。此外，溶解时间对不同聚合度的PVC的影响程度不同，对低聚合度的PVC影响更大一些。亢小丽等[36]采用GPC法测定丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物(MBS)/PVC共聚树脂中PVC相对分子质量及其分布，同样采用窄分布PS作为标准品，THF作为流动相，并考察了进样浓度和溶解时间对结果的影响。发现进样浓度在0.05～0.4 mg/mL之间时，随着进样浓度的增加，测得的相对分子质量逐渐减小，相对分子质量分布逐渐变宽。而溶解时间越长，测得的相对分子质量越大，相对分子质量分布越窄。王彬芳等[37]进一步验证了GPC淋洗体积对聚合物溶液浓度的依赖性，并以宽分布的PVC的几个级别为标准品，在进行宽分布校正的基础上，从GPC浓度效应测得了PVC的第二维利系数(A2)，并与光散射法所测之值进行了比较，发现由GPC浓度效应测得的A2与光散射法测得的较为一致，表明A2与GPC浓度效应之间存在一定的相关性。

目前PVC的GPC测试方法比较类似，大多数都采用THF作为流动相，窄分布PS作为标准品，并根据仪器的实际情况对流速、进样浓度、试样溶解时间等进行优化，以用于实际的工业生产中。目前尚无对其准确相对分子质量及其分布的测定方法。

5 氨纶

聚氨酯可制成聚氨酯纤维(简称氨纶)，其相对分子质量及其分布将影响氨纶产品的强度、拉伸强度、断裂伸长率等多种物理性能[38]，因而建立氨纶的相对分子质量及其分布的测定方法是非常有必要的。

林鹏凌等[39]采用PS标准品，以DMF作为流动相对聚氨酯的相对分子质量进行了测定，并将GPC法测定得到的Mη与黏度法测得的结果进行比较，发现相对误差在±3%之内，表明GPC法测定结果比较准确，并具有快速、程序化等优点。洪玲等[40]分别采用普通的单检测器GPC与联用了示差折光指数、直角激光光散射、示差黏度3种检测器的GPC，在相同的色谱条件下分别测定并比较了结构类似的超支化聚氨酯与线性聚氨酯的相对分子质量。结果表明，对于线性聚氨酯，普通GPC与多检测器GPC的结果接近，而对于超支化聚氨酯，两者的结果则相差较大，表明超支化聚合物的流体力学统计与线性聚合物不同，导致其不能采用普通GPC来测定其相对分子质量及其分布。张燕红等[41]采用窄分布PS作为标准品，THF为流动相，采用紫外检测器对水性聚氨酯的相对分子质量及其分布进行了测定，并考察了流速、试样浓度与进样体积对实验结果的影响，确定了最佳的测定条件。刘永灵[42]采用一种已知Mn与Mw的聚氨酯试样作为宽分布标样，含有3 g/L NaNO3的DMF为流动相，采用迭代法得到了校正曲线，并测定了进口聚氨酯目标产品与实验室合成的聚氨酯试样的相对分子质量及其分[43]分别研究了采用不含与含有LiBr的DMF作为流动相时聚酯基聚氨酯的GPC峰形，和上述两种溶剂中聚酯基聚氨酯的[η]，揭示了聚酯基聚氨酯与色谱柱之间存在非体积排阻作用，需要向流动相中添加LiBr以保证聚酯基聚氨酯可以稳定出峰。

文章来源：《合成纤维》网址: http://www.hcqwzz.cn/qikandaodu/2021/0624/606.html