ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фракционирование полимеров из "Физико-химия полимеров 1978" Как уже указывалось, большинство полимеров полимолеку-дярны, т, е, представляют собой смеси полимергомологов. Такие смеси бывает необходимо разделить на более однородные по молекулярной массе части — фракции. Метод разделения полимеров на фракции называется фракционированием, или препаративным фракционированием. Кроме того, существует так называемое аналитическое фракционирование, которое дает представление о фракционном составе полимера без его разделения на фракции. [c.294] Дробное, или последовательное осаждение. Образец полимера растворяют в подходящем растворителе до образования прозрачного раствора. Теория предсказывает, что эффективность фракционирования возрастает с уменьшением концентрации раствора, взйтого для осаждения. Поэтому обычно используют растворы 1%-ной концентрации или меньшей. К раствору при постоянной те.мпературе постепенно добавляют осадитель при интенсивном перемешивании. После добавления определенного количества осадителя добавка лишь капли его вызывает помутнение, не исчезающее при перемешивании. Это отвечает началу выпадения из раствора наиболее высокомолекулярной и, следовательно, наименее растворимой фракции. После появления устойчивого помутнения перемешивание прекращают, раствор выдерживают при постоянной температуре и отделяют образовавшийся осадок. [c.295] Оставшийся раствор, содержащий все остальные фракции, обрабатывают таким же способом, добавляя к нему осадитель до выпадения следующей фракции. Таким образом можно получить много фракций полимера, последняя из которых является наиболее низкомолекулярной. Осажденные фазы, представляющие собою различные фракции, растворяют в небольших количествах растворителя и при интенсивном перемешивании выливают в большой объем осадителя. При этом получается образец фракционированного полимера в твердом виде, его отфильтровывают и сушат до постоянной массы при соответствующей температуре в вакууме. [c.295] Фракционирование последовательным растворением. Образец полимолекулярного полимера последовательно обрабатывается бинарными смесями жидкостей, содержащими все меньшее и мень-.шее количество нерастворителя, т. е. при каждой последующей обработке раствора растворяющая способность среды улучшается. Поэтому первой растворяющейся фракцией является наименее высокомолекулярная, а последней — самая высокомолекулярная. Как и в предыдущем методе, растворы, содержащие различные фракции полимера, выливают в большой объем осадителя, отделяют от жидкости и сушат. Иногда применяют метод прямого экстрагирования, т. е. экстрагируют измельченный полимер в колбе или в аппарате Сокслета при соответствующей температуре, а также обрабатывают полимер кипящим растворителем. [c.295] Фракционирование методом хроматографии на колонках. Метод состоит в заполнении колонки инертным материалом (насадка) с нанесенным на пего слоем фракционируемого полимера и пропускании через колонку бинарной смеси растворитель — нерастворитель (элюирующая смесь). [c.296] Инертный материал должен обладать достаточно развитой поверхностью. Обычно для этой цели применяют стеклянные шарики, размеры которых лежат в пределах от 40 до 70 мкм. Эти шарики помещают в колонки различной высоты, в которых по высоте создается градиент концентрации элюирующей смеси и градиент температуры. В результате происходит разделение полимера на фракции, причем первой элюируется фракция с наименьшей молекулярной массой. Всего. можно получить от 10 до 25 фракций, которые из растворов выделяются различными способами. [c.296] Гель-проникающая хроматография [39] является разновидностью метода фракционирования на колонке, в которой разделение на фракции осуществляется по методу молекулярного сита, основанному на способности молекул проникать в поры адсорбента определенного размера. В качестве адсорбентов в данном методе используют материалы, не имеющие зарядов и ионогенных групп, обладающие точно заданным размером пор (см. гл. 18). Наилучшим образом этим требованиям удовлетворяют специально приготовленные сополимеры стирола с дивинилбензолом, которые при набухании образуют гели. Отсюда и название метода. Кроме того, применяют гели декстрана (сефадекс), разновидности силикагелей (сферосил) и др. [c.296] Колонку заполняют небольшими по размеру гелеобразными частицами. Применяют всегда один растворитель, который должен по возможности растворять различные полимеры, например тетрагидрофуран. Раствор полимера в тетрагидрофуране пропускают через колонку, наполненную гелем. Высокомолекулярные фракции не проникают в поры гранулированного геля, а проходят между его частицами. Меньдцие макромолекулы проникают в поры геля, соответствующие их размерам, и таким образом происходит разделение полимера на фракции. [c.296] Высокомолекулярная фракция, не проникающая в поры геля, остается между его частицами, поэтому крупные молекулы перемещаются по колонке с большей скоростью, и первой элюируется высокомолекулярная фракция полимера, а затем фракции в порядке уменьшения молекулярной массы. [c.296] Гель-проникающая хроматография имеет преимущества перед другими методами фракционирования, так как здесь происходит разделение только по молекулярным массам, в то время как в других методах, основанных на растворимости полимеров, разделение может одновременно происходить и по химическому составу (если полимер неоднороден по химическому составу). Этот метод очень эффективен для разделения олигомеров. С его помощью можно разделять димеры, тримеры, тетрамеры и т. д. [c.297] Типичные кривые турбидиметрического титрования. [c.297] Вернуться к основной статье