提高凝膠色譜法測定水溶性聚合物分子量準(zhǔn)確度的方法
【專利摘要】本發(fā)明為提高凝膠色譜法測定水溶性聚合物分子量準(zhǔn)確度的方法，特征在于，采用步驟：1)將水溶性聚合物轉(zhuǎn)化成鹽：稱取適量水溶性聚合物，用NaOH或KOH調(diào)pH值至7～9，使水溶性聚合物完全轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的鈉鹽或鉀鹽；2)進(jìn)行提純：取適量極性沉淀劑，選自甲醇、丙酮、二氧六環(huán)、甲苯、石油醚，將水溶性聚合物鈉鹽或鉀鹽逐滴滴入沉淀劑中，同時(shí)進(jìn)行攪拌，析出的固體先為粘稠狀，后逐漸變?yōu)榉勰?，反?fù)提純?nèi)危缓娓芍梁阒?，冷卻備用即得到水溶性聚合物待測樣品；3)使用凝膠色譜進(jìn)行分子量及其分布的測定：均取聚丙烯酸鈉作為標(biāo)準(zhǔn)品，以NaNO3水溶液為流動(dòng)相，以進(jìn)樣量50～100μL，進(jìn)行凝膠色譜分析。
【專利說明】提高凝膠色譜法測定水溶性聚合物分子量準(zhǔn)確度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及提高凝膠色譜法測定水溶性聚合物分子量準(zhǔn)確 度的方法；特別是提高凝膠色譜法測定低分子量水溶性聚合物分子量及其分布準(zhǔn)確度的方 法。

【背景技術(shù)】
[0002]水溶性聚合物作為一類功能化學(xué)品，在水處理【技術(shù)領(lǐng)域】有著非常廣泛的用途，發(fā) 揮著十分重要的作用。水溶性聚合物的分子量及其分布是影響產(chǎn)品性能的一個(gè)關(guān)鍵因素。 近年來，我國水處理劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但是與之相對的卻是我國在產(chǎn)品質(zhì)量控制水平上的 落后，尤其是對于水溶性聚合物，工業(yè)化產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控仍只是固含量、極限粘度、密度、pH 值等指標(biāo)，缺乏對影響水溶性聚合物性能關(guān)鍵因素，即分子量，尤其是分子量分布的監(jiān)督檢 測。
[0003] 用于表征水溶性聚合物分子量的方法很多，比如粘度法、端基滴定法、凝膠色譜 法、沸點(diǎn)升高（冰點(diǎn)下降）法、膜滲透壓法、光散射法等，每種方法的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)都不 同。目前應(yīng)用最為廣泛的表征方法就是凝膠過濾色譜法。該方法操作簡便易行，數(shù)據(jù)處理 自動(dòng)化，可以同時(shí)測定聚合物的數(shù)均分子量、重均分子量、粘均分子量、峰位分子量以及分 子量的分布情況，快速高效，非常適合于工業(yè)企業(yè)的日常產(chǎn)品質(zhì)量檢測和高校、科研院所的 研究開發(fā)。
[0004] 但水溶性聚合物一般為液態(tài)產(chǎn)品，含有40%以上的水，并且可能含有有機(jī)溶劑、殘 余引發(fā)劑、單體等物質(zhì)，直接用凝膠過濾色譜進(jìn)行分子量及其分布的測定可能會因?yàn)楦蓴_ 太大而出現(xiàn)倒峰、連峰等情況，無法得出有效準(zhǔn)確的結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服目前凝膠色譜法測定過程中存在的問題，完善凝膠色譜技 術(shù)，提供一種提高凝膠色譜法測定低分子量水溶性聚合物分子量及其分布準(zhǔn)確度的方法。
[0006] 本發(fā)明為提高凝膠色譜法測定水溶性聚合物分子量準(zhǔn)確度的方法，其特征在于， 采用以下步驟予以實(shí)現(xiàn)：
[0007] 1)將水溶性聚合物轉(zhuǎn)化成鹽：根據(jù)待測樣品濃度以及測定需要量稱取適量水溶 性聚合物，用NaOH或Κ0Η濃度在5?10m 〇l/L的強(qiáng)堿溶液將pH值調(diào)至7?9,使水溶性聚 合物完全轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的水溶性聚合物鈉鹽或鉀鹽；
[0008] 2)對聚合物進(jìn)行提純：取適量極性沉淀劑，極性沉淀劑選自甲醇、丙酮、二氧六 環(huán)、甲苯、石油醚，極性沉淀劑取體積為水溶性聚合物鈉鹽或鉀鹽樣品體積的20倍量置于 燒杯中，將轉(zhuǎn)化成鹽的樣品水溶性聚合物鈉鹽或鉀鹽逐滴滴入沉淀劑中，同時(shí)進(jìn)行攪拌， 析出的固體先為粘稠狀，后逐漸變?yōu)榉勰睿吹玫剿苄跃酆衔锎郎y樣品；靜置1〇? 20min,將上層澄清的沉淀劑傾倒出來，向剩余沉淀物的燒杯中再次加入20倍體積量的新 的沉淀劑攪拌清洗沉淀，反復(fù)提純?nèi)危粚⒆罱K沉淀物放入70?真空干燥箱中烘干至恒 重，冷卻備用作為水溶性聚合物最終待測樣品；
[0009] 3)使用凝膠色譜進(jìn)行分子量及其分布的測定，測定條件為：采用Agilent 12〇〇高 效液相色譜儀、示差折光檢測器，內(nèi)徑為7· 5麵、長300mm的PL aquagel-0H30色譜柱，均取 聚丙烯酸鈉作為標(biāo)準(zhǔn)品，以0· lmol/L NaN03水溶液為流動(dòng)相，流速為〇. 5?1. 2mL/min，柱 溫30°C，將待測樣品用流動(dòng)相配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為〇. 1 %的溶液，以進(jìn)樣量50?100 μ L，進(jìn)行 凝膠色譜分析；
[0010] 本方法操作步驟簡單，凝膠色譜分析實(shí)驗(yàn)室條件即能實(shí)現(xiàn)，能夠避免在測定過程 中出現(xiàn)大的干擾倒峰、連峰，能夠提高低分子量水溶性聚合物分子量及其分布測定及計(jì)算 結(jié)果的準(zhǔn)確度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】和具體實(shí)施例對本發(fā)明方法做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012] 圖1為實(shí)施例1的未使用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理的ΡΑΑ的測試譜圖；
[0013] 圖2為實(shí)施例2的使用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理的ΡΑΑ的測試譜圖；
[0014] 圖3為實(shí)施例3的未使用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理的ΑΑ-ΜΑ共聚物的測試譜圖；
[0015] 圖4為實(shí)施例4的使用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理的ΑΑ-ΜΑ共聚物的測試譜圖；
[0016] 圖5為未使用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理的M-AMPS多元共聚物的測試譜圖；
[0017] 圖6為使用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理的M-AMPS多元共聚物的測試譜圖；
[0018] 圖7為未使用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理的MA-AMPS多元共聚物的測試譜圖；
[0019] 圖8為使用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理的MA-AMPS多元共聚物的測試譜圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合本發(fā)明的方法應(yīng)用于低分子量水溶性聚合物分子量及其分布測定時(shí)的 效果來詳細(xì)說明。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 取2g市售聚丙稀酸（ΡΑΑ)，用10mol/L NaOH溶液將其pH調(diào)至7· 5,將ΡΑΑ轉(zhuǎn)化 成鹽；取50mL甲醇于燒杯中，將轉(zhuǎn)化成鹽的樣品逐滴滴入甲醇中，同時(shí)進(jìn)行攪拌，析出的固 體即為待測樣品；靜置l〇min將甲醇傾倒出來，沉淀物加入新的甲醇再次攪拌清洗，反復(fù)三 次；將沉淀物放入7〇°C真空干燥箱中烘干至恒重，冷卻備用；使用凝膠色譜進(jìn)行分子量及 其分布的測定。
[0023] PM使用本發(fā)明的方法處理前后分子量及分子量分布結(jié)果見表h譜圖見圖1與圖 2。從譜圖可以看出，采用本發(fā)明的方法處理后的PAA譜圖得到明顯改善，基線穩(wěn)定，峰型規(guī) 范，主產(chǎn)物與副產(chǎn)物峰的分離度明顯提高，測定結(jié)果的準(zhǔn)確度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于處理前的測定結(jié)果。
[0024] 表1 PAA的分子量及其分布測定結(jié)果
[0025]

【權(quán)利要求】
1.提高凝膠色譜法測定水溶性聚合物分子量準(zhǔn)確度的方法，其特征在于，采用以下步 驟予以實(shí)現(xiàn)： 1) 將水溶性聚合物轉(zhuǎn)化成鹽：根據(jù)待測樣品濃度以及測定需要量稱取適量水溶性聚 合物，用NaOH或KOH濃度在5?10m〇l/L的強(qiáng)堿溶液將pH值調(diào)至7?9,使水溶性聚合物 完全轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的水溶性聚合物鈉鹽或鉀鹽； 2) 對水溶性聚合物進(jìn)行提純：取適量極性沉淀劑，極性沉淀劑選自甲醇、丙酮、二氧六 環(huán)、甲苯、石油醚，極性沉淀劑取體積為水溶性聚合物鈉鹽或鉀鹽樣品體積的20倍量置于 燒杯中，將轉(zhuǎn)化成鹽的樣品水溶性聚合物鈉鹽或鉀鹽逐滴滴入沉淀劑中，同時(shí)進(jìn)行攪拌， 析出的固體先為粘稠狀，后逐漸變?yōu)榉勰?，即得到水溶性聚合物待測樣品；靜置10? 20min，將上層澄清的沉淀劑傾倒出來，向剩余沉淀物的燒杯中再次加入20倍體積量的新 的沉淀劑攪拌清洗沉淀，反復(fù)提純?nèi)危粚⒆罱K沉淀物放入70°C真空干燥箱中烘干至恒 重，冷卻備用作為水溶性聚合物最終待測樣品； 3) 使用凝膠色譜進(jìn)行分子量及其分布的測定：測定條件為：采用Agilent 1200高效 液相色譜儀、示差折光檢測器，內(nèi)徑為7. 5mm、長300mm的PL aquagel-0H30色譜柱，均取聚 丙烯酸鈉作為標(biāo)準(zhǔn)品，以〇. lmol/L NaN03水溶液為流動(dòng)相，流速為0. 5?1. 2mL/min，柱溫 30°C，將待測樣品用流動(dòng)相配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 1 %的溶液，以進(jìn)樣量50?100 μ L，進(jìn)行凝 膠色譜分析； 本方法操作步驟簡單，凝膠色譜分析實(shí)驗(yàn)室條件即能實(shí)現(xiàn)，能夠避免在測定過程中出 現(xiàn)大的干擾倒峰、連峰，能夠提高低分子量水溶性聚合物分子量及其分布測定及計(jì)算結(jié)果 的準(zhǔn)確度。
【文檔編號】G01N30/02GK104297371SQ201410510313
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】侯洋, 靳曉霞, 孫繼, 趙迎秋, 王會 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司