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用气相色谱法鉴定分析聚合物、共聚物和混合物的方法 2

2020.3.15

其他作者曾应用反相气相色谱法来绘制190~250℃下含聚苯乙烯和高碳烷烃(达正三十碳烷)体系的相图。通过假设Flory—Huggins参数与组成无关来计算聚苯乙烯一烷烃体系的Gibbs自由混合能(A21)。相同的合作者报导了在250~280℃下用毛细管反相气相色谱法来测定尼龙一6中已内酰胺的扩散系数。曾测定了无限稀释时的活度系数,并与用填充柱得到的数据相比较(A22)。其中一位作者报导了用毛细管柱在110~170℃间测定聚苯乙烯中几种溶剂的活度和扩散系数(A23)。

应用IGC对特丁基醋酸酯得到的聚对氯苯乙烯的保留图可看出一个低临界溶液温度,表明聚合物在这种溶剂中的溶解度随温度的降低而减小。这个实验还可计算出重量分数活度系数、无限烯释时Flory—huggins相互作用参数和聚合物溶剂体系有效交换的相互作用参数(A24)。同一批合作者中的一些人测定了150~170°C时聚对一氯苯乙烯与正戊烷、正已烷、正庚烷、苯、甲苯、丙苯和异丙苯的一些热力学相互作用,也测定了这种聚合物的摩尔吸附焓、无限烯释时偏摩尔混合热和溶解度参数(A25)。

用15种极性不同的探测物在155~185℃间测定了聚苯乙烯和聚丁二烯的热力学作用参数,聚合物与聚合物间的相互作用参数也曾通过5种不同组成的聚苯乙烯一聚丁二烯混合物来测定(A26)。

反相色谱曾用来研究苯乙烯一4一乙烯基吡啶双嵌段共聚物的表面与内部作用性质,当这个共聚物吸附到酸性色谱吸附载体上时,碱性较强的乙烯基吡啶嵌段优先取向到固定相上,空气界面上富集了聚苯乙烯(A27)。聚一4一羟基一苯乙烯、聚乙烯基乙酸酯和4种这些均聚物的混合物中的一些探测化合物的比保留体积,曾用于测定聚合物间的热力学相互作用,一个明显的对探测物的相关性看来与探测物和个别均一聚物的相互作用强度有关(A28)。

用IGC研究了吸附在酸/碱相互作用势能不同的各种微粒上的甲基丙烯酸一苯乙烯双嵌段共聚物。这种吸附基体与聚合物间的酸碱相互作用导致共聚物的半部分被选择性吸附。酸碱相互作用也通过将聚苯乙烯表面暴露于酸碱蒸汽中并计算其相互作用参数来测定(A30)。

两种交联的聚双甲基丙烯酸酯表面的分散性与酸碱性也曾用IGC进行了测定。表征表面接受或给予电子能力的参数足以精确说明表面在热处理过程中的变化及酯基团间结构的多样性(A31)。其中一位合作者也曾用IGC测定了二元参数以帮助鉴定以1一十六醇的氧乙烯衍生物为基体的表面活性剂(A32)。

用聚环氧乙烷、聚甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸乙酯与甲基丙烯酸的共聚物进行IGC实验得到的转变温度和相互作用参数,表明了聚甲基丙烯酸酯与聚环氧乙烷的相容性。然而,由于其酸基与聚环氧乙烷的醚基相互作用,这个共聚物不能与环氧乙烷相容(A33)。

IGC色谱柱由聚环氧乙烷、聚甲基丙烯酸甲酯和粉状多孔硅胶混合剂制备而成。保留图谱的变化提供了聚合物与孔中吸附有这种聚合物的硅胶相互作用的信息(A34)。

用浸渍硅胶或炭黑的烯属固定相IGC,可观察到比保留体积数据和峰形的变化。实验中用空气作为载气。这个实验体系设计来模拟强化硫化橡胶的老化(A35)。

用苯乙烯一丁二烯橡胶作为固定相的IGC实验在玻璃化点温度(Tg)左右、载气流速达60ml/min下进行。高于Tg温度时,保留体积随载气流速的增加而减小,在更高流速下达到平衡值。由于这些平衡值与表面作用有关,这种IGC技术对研究高于Tg温度时的聚合物表面特性非常有用。同一合作者还曾用IGC来研究一种苯乙烯一马来酐共聚物在一个很宽的温度范围内的表面色散能和相互作用(A37)。

涂料和填充其他粒子的复合材料中,填料粒子和聚合物表面的相互作用曾有人用测定有机溶剂分子通过填有聚合物或填料粒子色谱柱的保留行为来测定。此篇关于IGC技术的综述共有51篇参考文献,包括分子间相互作用和气相色谱理论,同时还给出了计算自由能、 聚合物与填料粒子间的表面能及填料粒子上聚合物吸附熵的方程(A38、A39)。

其他研究者报导了应用IGC来鉴定涂料成份(包括聚合物、颜料、添加剂和溶剂)间的酸碱相互作用。这种技术对测定Tg、无限稀释时重量分数活度系数和特定溶剂的作用热取得了很好的结果(A40)。另一项研究评述JIGC在鉴定油漆和涂料上所用填料,如CaCOa 和滑石方面的应用。这些结果表明,位阻现象影响探测分子在层状固体(如滑石)上的吸附(A41)。其他研究者曾应用IGC测定了9种不同聚合物和43种溶剂在60~110'°C范围内六种不同温度下的比保留体积和推导了其

相互作用参数(A42)。

曾用IGC研究了以4,4’一异亚丙烯基双酚和4,4' 一环已基双酚单元为母体的聚碳酚酯的热力学可混溶性行为,还曾应用各种溶剂在这些聚合物软化点温度上测定了比保留体积(A43)。

几位研究者用IGC再次研究了溶剂对聚合物/聚合物相互作用的影响(A44)。其中有些人用IGC测定了聚氯乙烯/聚环氧乙烷的相互作用参数(A45)。

其他研究者曾用这个技术研究了聚乙烯甲醚和聚乙烯基酯的混合物(A46),用氢化聚乙烯酯的单体做模拟探测物,聚乙烯甲醚的单体做固定相的研究表明,聚乙烯甲醚能与聚乙烯丁酸酯和聚乙烯丙酸酯混溶,但不能与聚乙烯乙酸酯混溶。一种丙烯晴一甲基丙烯酸钠一2一丙烯酰胺一2一甲基丙烷一1一磺酸盐共聚物涂渍在一种色谱吸附载体W上,一根用这种材料的填充柱在氮气流条件下设定四种温度条件,绘制了包括N,N一二甲基甲酰胺、吡啶、1一丙醇和对二甲苯等探测溶剂的保留体积对转化温度的关系图(A47)。

溶胀测定、压力/张力机理分析和反相气相色谱曾用来测定三种聚:二甲基硅氧烷样品的交联密度,结果吻合很好。反相气相色谱实验也可计算线性与交联的聚合物的相互作用参数(A48);

聚氯乙烯也曾用IGC作了研究。这个技术用来测定不同PVC探测系统无限稀释时的重量分数活度系数和相互作用参数(A49),而其他研究者则测定了选定探测分子的软化转化温度和摩尔吸附热。软化转化点温度基本与探测分子的类型无关(A50)。

聚异丁烯的聚合物/溶剂相互作用数据也可通过骨架长度依次增长的四种化学溶剂系列测得(A51)。

同时用IGC研究了不同温度下聚氨基甲酸甲酯泡沫与液体的混溶性。在后一种情况下得到的结果曾用来预测聚氨基甲酸酯泡沫对不同极性液体的非交互壁垒性能(A52)。

从IGC数据和差示扫描量热法的结果计算出的聚合物/聚合物相互作用参数表明,丙烯酸一苯乙烯共聚物和甲基丙烯酸异丁酯不相混溶(A53)。

以双酚A的二环氧甘油醚为基体的未改性环氧树脂和双酚改性环氧树脂的固化也曾用IGC作了研究。通过改变气相色谱的条件得到了交联反应的活化能和溶剂注入正在固化或已经固化环氧树脂中的扩散系数(A54)。

这种技术也曾用于计算聚合物/聚合物之间相互作用参数和仨一已内酯与聚双酚A羟基醚混合物之间的相互作用能量密度,估算了三种不同混合组成在130~160℃下的参数(A55)。

一批研究者中的一些人曾用IGC研究了——种聚双酚A羟基醚和聚乙烯甲醚的混合物,对单一和混合固定相中的探测物计算出了相互作用参数,并测定了其比保留体积(AS6)。

在Tg温度下曾用IGC测定了玻状聚合物(如聚苯乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯)的表面吸附性质,常导致得到较宽的峰。将扩散系数与IGC数据相比表明,穿过这些聚合物的平衡扩散与峰变宽无关,载气流速的变化对保留时间也无影响(A57)。

反相气相色谱曾用于测定与19种二氨基寡醚的极性、扩散、氢键作用有关的溶解度系数及成份。这个研究包括溶解度和极性参数间的相互关系以及结构对溶解度的影响的试验(A58)。

曾用IGC测定了以双苯基为主链的有机聚酯液晶的转变温度。这个转变温度与通过其他技术测得的值相符,可得到这些液晶大量与温度有关性质的数据。(A59)。

最后,IGC技术曾用于测定聚醚一聚脲烷在17种不同极性溶剂中的相互作用。100~150℃下测得的每个探测物的比保留体积曾用于计算无限稀释时的性质和其他热力学参数(A60)。


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