传统gpc价格低廉，使用简单，但局限性非常明显，例如其测量只能得到相对分子量等有限的信息，而忽略了高分子结构的差异，如支化、缔合，构象等重要信息。
本文将结合具体案例，介绍马尔文帕纳科omnisec凝胶渗透色谱仪，展示其多检测器联用对聚合物进行的完整表征，以得到绝对分子量，特性粘度，分子尺寸（rh和rg），以及结构信息等。
01丨传统gpc方法的局限性
凝胶渗透色谱（gpc）已经广泛应用于聚合物的分析表征中。传统gpc配备一个单独的浓度检测器（示差检测器或者紫外检测器），通过一系列已知分子量的标准样品，建立分子量与流出时间/体积的校正曲线。然后注入待测样品，根据校正曲线来计算样品的相对分子量mw，mn，mz及其分布和pd值。传统gpc价格低廉，使用简单，但局限性非常明显，表现为：
得到的是相对分子量
要冗长的标定过程
忽略了高分子结构的差异，如支化、缔合，构象等
只能得到有限信息
对于色谱体系的稳定性依赖程度高
02丨多检测器gpc的优势
随着技术的发展，更多的检测器带来了丰富的信息：光散射检测器，无论是mals（多角度光散射）还是rals/lals（直角/小角光散射）都能以较高的准确度测试绝对分子量和分子量分布。结合粘度检测器可以用于研究分子结构和支化。多个浓度检测器可以用于分析共聚物中组分的质量分数。这些检测器的联用允许对聚合物进行的完整表征，得到绝对分子量，特性粘度，分子尺寸（rh和rg），以及结构信息等。
03丨案例展示
以下案例展示多检测器gpc在四种常见的合成聚合物的分析，包括ps（聚苯乙烯），pc（聚碳酸酯），pvc（聚氯乙烯），pmma（聚甲基丙烯酸甲酯）。
图1显示了四种聚合物重复两次测试的ri谱图以及测量的分子量的叠加，图2显示了分子量分布叠加图。在相同的保留体积下，不同类型的聚合物的分子量存在明显差异。每种聚合物具有不同的密度，在给定分子量时会在不同的保留体积洗脱，基于光散射得到的绝对分子量不受这些差异的影响。因此无论结构差异如何，都能测得准确的分子量。
图1：四种聚合物的ri和测量的分子量的叠加图
图2：四种聚合物重复进样的分子量分布叠加图
表1给出了计算结果，包括四种聚合物的分子量（mn、mw和mz），iv和rh的平均值，以及m-h曲线的两个参数a和log k。这些值可用于样品之间的比较，但想要获得结构的完整表征，有必要使用mark-houwink图来查看整个分子量范围内的iv分布。
表1: 四种不同聚合物的分子量、大小和结构
图3显示了结构上的差异。pmma在图上是z低的，而较低的iv表示较高的分子密度，表明结构更紧凑。pc具有最高的iv值，表明具有最开放的结构。pvc的密度介于pc和ps之间。
图3：四种聚合物样品的mark-houwink叠加图
除此之外，pvc在高分子量区域iv值减小。这表明在高分子量部分存在支化。如果不使用粘度计，就不可能获得对聚合物结构的深入了解。
在传统校正中，由于聚合物样品与标样的密度不同，只能得到“相对标样的”分子量。如图2中，基于聚苯乙烯的校准将对其他三种聚合物产生错误的分子量结果。在普适校正中，可以通过输入样品的a和k值来计算样品的真实分子量，而图3中的pvc显示出非线性的m-h曲线，表明前后的a和k值是不同的，也会导致分子量结果出现误差。
结论 conclusion
高级多检测器gpc：omnisec凝胶渗透色谱仪能对高分子材料进行完整表征，是深入分析聚合物的理想技术。
高分子表征相关仪器
马尔文帕纳科提供多种高分子材料表征技术及专业的应用解决方案：
■omnisec 凝胶渗透色谱仪：
多检测器获得更多高分子材料信息
绝对分子量
mw、mn、mz分子量分布pd
特性粘度iv
分子大小rh及其分布
mark-houwink曲线及常数a、k
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高分子材料的晶型鉴别、结晶度、取向度
聚合物结晶动力学
高分子长周期（saxs）和短周期
高分子结构（saxs）
■epsilon 4 x射线荧光光谱仪：无损、快速的元素分析
高分子材料中的添加剂分析
高分子材料中的有毒重金属分析（rohs/weee/elv)
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