Characterization of Polyethylene Terephthalate with GPC/SEC

Aplikace | 2023 | Agilent TechnologiesInstrumentace
GPC/SEC
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu


Polyethylene terephthalate (PET) je klíčový polymer používaný pro výrobu lahví, fólií a dalších obalových materiálů v potravinářství i farmaceutickém průmyslu díky své chemické stálosti a mechanické pevnosti.

Vzhledem k narůstajícímu tlaku na recyklaci PET je nezbytné mít spolehlivou analytickou metodu, která dokáže přesně charakterizovat molekulovou hmotnost a distribuci polymerních řetězců pro účely kvality a bezpečnosti recyklovaných materiálů.

Cíle a přehled studie


Hlavním cílem bylo demonstrovat robustnost a spolehlivost GPC/SEC analýzy PET ve fluorovaných rozpouštědlech s využitím Agilent PFG kolon.

Studie se zaměřila na:
  • optimalizaci separace PET v hexafluoroisopropanolu (HFIP) s přídavkem 0,05 M trifluoroctanu draselného,
  • testování stability a životnosti PFG kolon v agresivních fluorovaných mobilních fázích,
  • stanovení průměrných molekulových hmotností (Mₙ, Mₓ) a dispersity (Đ) PET vzorků,
  • kalibraci pomocí polymethylmethakrylátu (PMMA) s ReadyCal-Kit.

Použitá metodika


Analýza probíhala metodou gelové permeační chromatografie (GPC/SEC) v izokratickém režimu při průtoku 1 mL/min.
Mobilní fáze tvořil HFIP s 0,05 M trifluoroctanem draselným, teplota kolony byla nastavena na 23 °C.

Použitá instrumentace


  • Agilent izokratické čerpadlo
  • Autosampler Agilent, objem injekce 20 µL
  • Kolony Agilent PFG 7 µm precolumn 8×50 mm a dvě linární PFG 7 µm 8×300 mm
  • Refrakční index detektor (RI)
  • Software Agilent WinGPC

Hlavní výsledky a diskuse


PFG kolony na modifikovaných křemičitých částicích prokázaly vysokou mechanickou odolnost a stálost tlaku v agresivním HFIP.
Analýza tří různých PET vzorků ukázala následující průměrné molekulové hmotnosti a dispersity (v ekvivalentech PMMA):
  • PET 1: Mₙ ≈ 12 900 Da, Mₓ ≈ 23 200 Da, Đ = 1,80
  • PET 2: Mₙ ≈ 28 400 Da, Mₓ ≈ 49 100 Da, Đ = 1,73
  • PET 3: Mₙ ≈ 61 700 Da, Mₓ ≈ 127 000 Da, Đ = 2,05

Distribuce molekulových hmotností byly zobrazeny v překryvných grafech MWD, které potvrdily reprodukovatelnost a rozlišovací schopnost metody.

Přínosy a praktické využití metody


  • Spolehlivé stanovení průměrné molekulové hmotnosti a šířky distribuce polymerů.
  • Vysoká robustnost PFG kolon ve fluorovaných mobilních fázích.
  • Možnost rutinního nasazení v laboratorích zabývajících se kvalitou recyklovaného PET.
  • Rychlá a reprodukovatelná analýza s minimální údržbou kolony.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace online detekce hmotnostně analytických systémů (MALS, viskometrie) pro rozšíření charakterizace.
  • Vývoj kolonních sorbentů odolnějších vůči vyšším teplotám a agresivnějším rozpouštědlům.
  • Automatizace a miniaturizace GPC pro procesní analýzu v reálném čase.
  • Aplikace metody na vysoce nerozpustné či modifikované polyesterové materiály.

Závěr


Agilent PFG kolony použitím HFIP s trifluoroctanem draselným představují robustní a reprodukovatelnou platformu pro GPC/SEC charakterizaci PET.
Kalibrace PMMA standardy umožňuje získat přesné relativní hodnoty průměrných molekulových hmotností a distribucí.

Reference


  1. Polymer Data Handbook; Oxford University Press, Inc., 1999.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Characterization of Poly(L-lactide)
Characterization of Poly(L-lactide)
2023|Agilent Technologies|Aplikace
Uncompromising Analysis of Polymers and Macromolecules
Uncompromising Analysis of Polymers and Macromolecules
2023|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Characterization of Hydroxypropyl Cellulose with GPC/SEC
Characterization of Polysulfone and Polyethersulfone with GPC/SEC