化學與材料科學應用主頁

利用超效能高分子層析系統 (APC) 打造聚合物特性分析解決方案

聚合物質是不同分子量分子的混合物,開發並利用此類混和物所呈現的分子量分佈特性,便可得到聚合物材料。因此,針對分子量分佈進行特性分析,是提升材料品質標準與加速產品創新非常重要的一環。採用最先進的分子篩層析 (SEC) 技術不僅能縮短分析與處理時間,還能提供更詳盡的特性分析資料來提升產品品質,幫助企業邁向成功。

目前並沒有技術可將合成的聚合物分離並純化成單一鏈長的分子,所以一定會有分子量分佈情況存在。另一方面,眾所皆知分子量的差異以及不規則程度 (分子量分佈) 會大幅影響聚合物的基本屬性,因而進一步影響材料性質。因此,為了回應市場需求,作為材料的聚合物會改善並管控分子量分佈的狀況。聚合物材料的應用層面日漸廣泛。要獲得適合不同目的、具有更高效能與功能的材料,就必須利用分子設計 (包括分子量控制)。

分子篩層析 (SEC) 又被稱為凝膠浸透層析 (GPC),是一種廣泛使用於分子量分佈測量的技術。可測量的參數包括數目平均分子量、重量平均分子量、Z 平均分子量與關鍵的分子量分佈 (此為聚合物基礎屬性)。此外,高解析度 GPC 也能將複雜的聚合化合物分離成聚合物、寡聚物、單體與添加劑等成分。假設聚合材料中的添加劑種類與比例完全一致,若不同批次的分子量分佈特性出現差異 (即使只是些微差異),且處理過程中高分子量聚合物被過度混合,產品在最終用途中展現的特性可能就會出現重大差異。因此,若最終用途規定的效能標準較為嚴格,或要求產品能夠在嚴苛條件下使用,就必須特別注重聚合物特性分析。

合格與不合格產品間的分子量分佈範例

兩種由相同聚合樹脂組成的材料擁有相同的拉伸強度與熔體黏度,但被製成耐用產品後展現出的效能卻差異頗大。這是因為兩種材料的分子量分佈略有不同,結果造成產品效能上的巨大差異。GPC 能分離並偵測出微小差異,不僅能降低產品出現嚴重缺陷的機率、提高產量,更有助於開發出附加價值更高的產品。

超效能高分子層析 ACQUITY APC

ACQUITY 超效能高分子層析 (ACQUITY APC) 技術是一種高速、高解析度、可分離不同大小分子的技術,採用低分散 ACQUITY 系統與偵測器,使用填充剛性高孔隙容積雜化顆粒的管柱。如圖所示,APC 的解析度效能與縮短分析時間等方面的表現,都大幅優於傳統 GPC。

獲得此結果的關鍵技術如下:

<雜化顆粒管柱>

  • 此種管柱使用橋式乙烯基雜化顆粒 (Bridged Ethylene Hybrid, BEH) 作為管柱固定相,顆粒直徑更小 (小於 3 μm),可以承受高壓。
  • 改善層床穩定度
  • 優化過的孔隙容積與粒徑大小能達到卓越的分離速度、解析度與層析效率。

<ACQUITY APC 系統>

  • 在 GPC 中增加 ACQUITY UPLC 技術的低分散系統
  • 高壓耐受度與穩定幫浦系統
  • 偵測器使用低容量流通槽,不會對峰分離產生不良影響

APC 技術能為聚合物特性分析帶來的優勢有…

  • 低分散系統和小粒徑的高效能層析管柱可產生高解析度的優異峰形。
  • 分析速度快,層析峰解析度同樣優異。
  • 可在單一系統中使用多種溶劑分析。
    由於系統容積小,並能排除聚合物固定相常發生的收縮與膨脹現象,系統能更快速地更換溶劑。
  • 流量穩定精準、系統容積小,讓層析重複性更上一層樓。
    任何輕微波動都有可能會造成分子量測量出現嚴重錯誤。使用最精準的液體處理裝置能讓您如虎添翼。

ACQUITY APC 管柱

開發聚合物材料時,我們會處理各種不同的基底聚合物、端基、分子量區域與分子量分佈。ACQUITY APC XT 管柱能讓您利用配置最適合的管柱,來配合您的應用方式。例如可以將管柱配置設定為涵蓋廣泛的分子量 (例如添加劑與單體,甚至目標聚合物本身的分子量),或是調整分子量範圍聚焦於低或高分子量區域。

使用 APC 管柱選擇器,能輕易計算為目標分子量範圍選擇管柱配置的模擬結果。

高解析度與速度不但能在短時間內取得更詳盡的資訊,更能輕鬆快速地採集更多校正曲線點,提升特性分析品質。此外,每次分析都可建立校正曲線,以提升資料品質與可靠性。

Empower 3 軟體

Empower 3 軟體是一種層析資料軟體 (CDS) 套件,能取得、管理、處理資料並產生報告。處理 GPC 層析資料的 GPC 選項能以多種方式顯示聚合物資料,包括分子量分佈圖。此軟體可根據利用單一或廣泛標準樣本所得到的校正曲線,自動計算出分子量片段的各種平均分子量 (例如Mn、Mw、Mz、Mp、Mw/Mn),輕鬆對聚合物進行特性分析,更有彈性空間讓使用者能以自訂方式製作報告。

功能性電子聚合物材料

近年來,高功能性聚合物材料中的電子聚合物材料發展特別積極。每種材料所需要的效能不同,但因為所需效能與一般用途的聚合物並不相同 (例如塗佈性、光敏度、耐熱程度、彈性、機械強度、輕質、防水性、透氧率等),因此開發執行方式不僅止於添加劑的種類與混和比例,更包括基底聚合物本身的設計。

在開發早期就使用 APC 技術,能讓使用者更輕易就能詳細瞭解分析結果與其他物理測試結果之間的關聯,以及不同開發批次之間的差異。藉由管控聚合物材料專有的分子量分佈,便有可能降低製造成本。

為聚合物分子量分佈與特性分析打造的系統解決方案

ACQUITY APC 系統

  1. 高速、高解析度的低分散系統
  2. 採用優化設計的低分散、低噪音偵測器 (折射率偵測器、光電二極體陣列偵測器、UV/Vis 偵測器、蒸發光散射偵測器)
  3. Empower 3 軟體 (GPC 選項)
  4. ACQUITY APC 管柱
  5. ACQUITY 超效能高分子層析校正標準套組
  6. APC 管柱選擇器
化學與材料科學應用主頁
樣品DEMO需求
聯絡我們了解更多

Advanced Polymer Chromatography System

The ACQUITY APC System: Optimized for Performance

Method Development on the ACQUITY APC System

Increasing the Speed, Resolution and Flexibility of Polymer Separations

ACQUITY Advanced Polymer Chromatography System