文章编号:100025277(2002)0120055204α凝胶渗透色谱法在测定可降解PVC塑料分子量中的应用刘欣萍,陈庆华,钱庆荣(福建师范大学实验中心,福建福州350007)摘要:利用凝胶渗透色谱法系统地测定了三种PVC塑料薄膜在光照前后分子量所发生的变化.研究结果表明:含羧酸稀土或硬脂酸铁的PVC塑料薄膜具有较明显的光降解性能,且前者的交联程度较低.关键词:凝胶渗透色谱法;中图分类号:O657172αα降解PVC;分子量测定文献标识码:A聚氯乙烯(PVC)包装材料广泛应用于化工、医药和农业等领域,但大量的一次性使用的PVC塑料制品废弃后,即使被焚烧或填埋处理,也还会对环境造成污染.目前,国家宏观决策已将包括可降解PVC塑料在内的可降解塑料列入优先发展的高技术产业化重点领域,《中国21世纪议程》也将可降解塑料包装列为行动内容之一1,因此,研究和开发可降解PVC塑料具有重要意义.PVC是低结晶度高聚物,降解后,其分子结构发生改变或产生交联,分子量下降.通过测定其分子量变化,就可以直接观察PVC是否发生降解.因此,分子量变化是考察PVC塑料降解性能的重要指标之一.而凝胶渗透色谱法(GPC)能够快速、简便地测定高聚物分子量2,但应用在测定可降解PVC塑料的分子量变化中,国内还未见报道.本文用凝胶渗透色谱法系统地测定了不含光敏剂、含羧酸共需10～15min.速、可靠.与过去采用离心沉降法测定高聚物分子量的方法相比,凝胶渗透色谱法操作方便、快1实验部分111仪器与试剂日本岛津LC-6A高效液相色谱仪,RID-5A示差折射检测器,HW2000色谱工作站.所用试剂均为分析纯,聚苯乙烯标样由TOSOHCORPORATIONJAPAN提供,PVC薄膜自制,经人工老化实验箱光照若干时间.112测定条件色谱柱:PERKIN-ELMERƒPLGel10Λm;流动相:四氢呋喃;流速:110mlƒmin;进样量:50柱温:25℃.标定曲线制作根据PVC降解后可能的分子量范围,配制8种分子量不同的窄分布聚苯乙烯标样,标样相对分Λl;113质量分别为3184×106、1109×106、1190×105、1118×105、7126×104、5164×104、911×103、2163×103,用四氢呋喃溶解,配置的标样浓度相应为0105%、0105%、011%、012%、012%、012%α收稿日期:2001-09-06α基金项目:福建省自然科学基金重点资助项目(E9920003)福建师范大学学报(自然科学版)562002年015%3.取50Λl进样测定.114降解PVC分子量测定称取一定量的样品,加适量四氢呋喃充分溶解,浓度为1%,采集谱图.用0145Λm滤膜过滤,取50Λl进样,2结果与讨论211标定曲线表1是聚苯乙烯标样的出峰时间与分子量的关系,表1不同分子量标样的出峰时间图1是标定曲线.相对分子质量出峰时间ƒmin384000010900001900001180007260056400910026305184261312710637127571663718818160891249图1标定曲线经过计算得到,曲线拟合公式为lgM=11178-0191Ve.Ve为出峰时间,曲线的相关系数r2=01997.式中,212M为分子量,降解PVC分子量图2、图3、图4分别是不含光敏剂、含羧酸共生稀土、含FeSt3等三种PVC塑料薄膜在光照前后的GPC谱图.KMΑ,将标样的lgM-Ve标定曲线换算成PVC的lgM-Ve标根据Mark-Houwink方程[Γ=定曲线来计算PVC分子量4,公式1+Α11K1lgM2=ΑlgM1+lg,1+21+Α2K2Α1=01706,Α2=01766;K1=1160×10-4,K2=1163×10-4;结果见表2.式中:1为聚苯乙烯,2为聚氯乙烯.经计算可以得到不同PVC薄膜光照前后的分子量,图2光照前采集的谱图图3光照3d后采集的谱图©1994-2014ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第1期刘欣萍等:凝胶渗透色谱法在测定可降解PVC塑料分子量中的应用57表2中降解部分指所测PVC相对分子质量低于5000部分所占的百分比,而交联部分则是指所测PVC相对分子质量高于810×105部分所占的百分比5.从表2中可以看出,未光照时,不含光敏剂的PVC、含羧酸共生稀土光敏剂PVC、含FeSt3光敏剂PVC中相对分子质量低于5000部分所占百分比分别为513%、811%、816%.这是由于PVC中含有小分子添加剂.A3%B33ƒ%VeƒminDMnMw7141671817713691193210521205135167144光照前光照3d光照30d422054089638173815938400784119不含光敏剂PVC光照前光照3d光照30d714847177371825414883470929764831238041592572210821323111811915716184含羧酸共生稀土PVC2135714487168671...