ICS 83.080.20 G 31
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T36214.5—2018/IS016014-5:2012
塑料 体积排除色谱法测定聚合物的
平均分子量和分子量分布
第5部分：光散射法
PlasticsDeterminationof averagemolecularmassandmolecularmass
distribution of polymers using size-exclusion chromatography-
Part 5:Method using light-scattering detection
（ISO16014-5.2012,IDT)
2018-05-14发布
2018-12-01实施
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 36214.5—2018/ISO16014-5:2012
前言
GB/T36214《塑料 体积排除色谱法测定聚合物的平均分子量和分子量分布》分为5个部分：
第1部分：通则；第2部分：普适校正法；
-
—第3部分：低温法； —第4部分：高温法；第5部分：光散射法。 本部分为GB/T36214的第5部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分使用翻译法等同采用ISO16014-5：2012《塑料 体积排除色谱法测定聚合物的平均分子量
和分子量分布第5部分：光散射法》。
本部分由中国石油和化学工业联合会提出。 本部分由全国塑料标准化技术委员会（SAC/TC15)归口。 本部分起草单位：广州质量监督检测研究院、中蓝晨光成都检测技术有限公司、中国石油化工股份
有限公司北京燕山分公司树脂应用研究所、北京普立泰科仪器有限公司、中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院。
本部分主要起草人：潘永红、王万卷、李君、何国山、张林、田莉娟、王莉、义建军、罗晓霞、徐菁、陈敏剑、 孙丽君、祖凤华。
I GB/T36214.5—2018/ISO16014-5:2012
塑料体积排除色谱法测定聚合物的
平均分子量和分子量分布
第5部分：光散射法
1范围
GB/T36214的本部分规定了使用SEC-LS（即与光散射检测器联用的体积排除色谱）测定聚合物平均分子量及其分布的通用测试方法。通过随洗脱时间连续测得分子量和质量浓度计算得到平均分子量和分子量分布。每处洗脱时间的分子量由与浓度敏感检测器联用的光散射检测器直接测定，因此 SEC-LS是一种绝对方法。
本方法的应用见GB/T36214.1—2018的A.1。
2规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T36214.1一2018塑料体积排除色谱法测定聚合物的平均分子量和分子量分布 第1部分：通则(ISO16014-1:2012,IDT)
GB/T36214.3—2018塑料 体积排除色谱法测定聚合物的平均分子量和分子量分布 第3部分：低温法（ISO16014-3：2012，IDT）
GB/T36214.4一2018塑料体积排除色谱法测定聚合物的平均分子量和分子量分布 第4部分：高温法（ISO16014-4：2012，IDT)
ISO472塑料术语及其定义（Plastics—Vocabulary） ISO16014-2塑料体积排除色谱法测定聚合物的平均分子量和分子量分布第2部分：普适校
正法(PlasticsDetermination of average molecular mass and molecular mass distribution of polymers using size-exclusion chromatography—Part 2: Universal calibration method)
3 术语和定义
ISO472和GB/T36214.1一2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
光散射检测 light-scattering detection LS检测种通过测量溶液中聚合物分子的光散射来测定其质量或尺寸的技术。
-
3.2
折光指数增量 refractive index increment dn/dc 聚合物溶液的折光指数n随质量浓度c的变化率。 注1：在文献中也称之为“特性折光指数增量”。 注2：光散射法通常采用浓度外推为0的dn/dc值。
1 GB/T36214.5—2018/ISO16014-52012
3.3
L点L-point 在分子量对洗脱时间作图中低分子量化合物的测量数据点。 注：用于确证校正曲线多项式的相关性和/或构建校正曲线。在低分子量范围，LS信号太低，难以准确计算出分子
量。因而测量L点对在这个分子量范围辨识或构建分子量校正曲线是必要的。通过测量一个聚合物的低聚物或与低聚物有着相似化学结构的有机化合物来确定L点。
4符号
下列符号适用于本文件。 R：溶液中聚合物分子的均方旋转半径 nm A2溶液中聚合物分子的第二维利系数cm"·mol·g-2 C聚合物溶液质量浓度 g·cm-3 dn/dc折光指数增量 cm·g=1 H；第i洗脱时间浓度检测器的信号强度 ILs.第i洗脱时间光散射的信号强度 V。 数据采集时间内（区间）的洗脱体积 cm
5原理 5.1 SEC
体积排除色谱的原理见GB/T36214.1一2018的第4章。 5.2 2光散射SEC
在SEC-LS中，从SEC色谱柱中洗脱出来的聚合物分子被一束单色光照射。分子引起的散射光被光散射检测器连续的检测。由于洗脱的是聚合物稀溶液，散射光的强度与聚合物分子的分子量和质量浓度的乘积近似成正比。某处洗脱时间的散射光强度除以浓度就得出分子量。每一洗脱时间的分子量和质量浓度或质量分数的值用于计算聚合物的分子量分布和平均分子量。
6试剂 6.1洗脱剂
对洗脱剂的一般性讨论见GB/T36214.1一2018的5.1。 低于或高于60℃的SEC测量使用的洗脱剂例子分别参见GB/T36214.3一2018的附录B和
GB/T36214.4—2018的附录B。 6.2 2评价色谱柱的试剂
评价色谱柱的低分子量化合物的例子，包括测量温度低于60℃时见GB/T36214.3一2018的5.2，测量温度高于60℃时见GB/T36214.4—2018的5.2。 6.3 3校正标样
宜采用已知瑞利比的甲苯和苯等溶剂用于测定光散射检测器的校正常数（参见B.2）。 可用氯化钾(KCI)和氯化钠(NaCI)的水溶液来测定折光指数检测器的校正常数。用溶液的示差折
光指数的浓度依赖性来计算校正常数。
2 GB/T36214.5—2018/ISO16014-5:2012
可用低分子量的单分散聚合物来测定光散射检测器与浓度检测器之间的延迟体积。这种聚合物也可用于校正多角度光散射检测器的检测灵敏度的角度依赖性。用于校正检测器灵敏度的该聚合物分子的均方旋转半径R。宜小于10nm，均方旋转半径小于5nm更好。也可使用其他已知均方旋转半径R，的化合物。
用于分子量校正的聚合物标样的分子量范围为20000～50000。 样品中检测到的低分子量有机化合物或聚合物中的低聚物用于测定“L点”。
6.4 流速标记试剂
见GB/T36214.1—2018的5.4。 适宜用作流速标记试剂的化合物的例子，包括测量温度低于60C时见GB/T36214.3一2018的
5.4，测量温度高于60℃时见GB/T36214.4—2018的5.4。 6.5添加剂
见GB/T36214.1—2018的5.5。 -些添加剂的例子，包括测量温度低于60℃时见GB/T36214.3一2018的5.5，测量温度高于
60C时见GB/T36214.4—2018的5.5。
7仪器 7.1总则
SEC-LS系统的典型示意图如图1所示，与GB/T36214.1一2018的图1类似，主要区别是光散射检测器与浓度敏感检测器串联。光散射与浓度敏感检测器也可并联。任何满足本方法规定的性能要求的部件都可使用。
市售或者实验室组装的SEC-LS系统都可用于本方法，只要它们满足性能的要求。
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11
说明： 1- 洗脱剂贮槽； 2- 泵； 3- 在线过滤器； 4- 进样器；
5- 色谱柱； 6- 光散射检测器； 7- 浓度敏感检测器； 8- 显示器；
计算机；
9
10- 打印机； 11- 废液出口。
图1 典型的SEC-LS系统示意图
3 GB/T36214.5—2018/IS016014-5:2012
7.2 洗脱剂贮槽
见GB/T36214.1—2018的6.2和GB/T36214.3—2018的6.2。 7.3 泵系统
见GB/T36214.1—2018的6.3和GB/T36214.3—2018的6.3。 7.4 进样器
见GB/T36214.1—2018的6.4和GB/T36214.3—2018的6.4。 7.5 色谱柱 7.5.1 总则
见GB/T36214.1—2018的6.5.1、GB/T36214.3—2018的6.5和GB/T36214.4—2018的6.5。 7.5.2 理论塔板数的测定
见GB/T36214.1—2018的6.5.2 7.5.3 分辨因子的测定
见GB/T36214.1—2018的6.5.3。 7.5.4 不对称因子的测定
见GB/T36214.1—2018的6.5.4。 7.6 检测器 7.6.1 浓度敏感检测器
见GB/T36214.1—2018的6.6。 7.6.2 光散射检测器
该检测器应能连续监测从色谱柱出来的洗脱剂的散射光强度。市售的光散射检测器可使用小角度的单角检测器，也可使用两角的或多角的检测器。
为了避免色谱的谱峰展宽，流通池体积应尽可能地小。 7.7 管路
见GB/T36214.1—2018的6.7。 7.8 温度控制
见GB/T36214.1—2018的6.8。 7.9 记录和绘图
见GB/T36214.1—2018的6.9。
4 GB/T 36214.5—2018/IS0 16014-5:2012
7.10 数据处理系统
见GB/T36214.1—2018的6.10。 7.11 其他部件
见GB/T36214.1—2018的6.11。 为去除任何在光散射检测器输出信号上产生噪声（毛刺)的粒子，在线过滤器是必要的。
8步骤
8.1 校正溶液的制备
制备单分散聚合物溶液测定两检测器间的延迟体积。溶液的浓度应使光散射检测器和浓度敏感检测器产生能进行有效的数据处理的信号强度。低分子量聚合物典型的浓度为5mg/mL～10mg/mL。
这些聚合物溶液也可用于较正或标定光散射检测器的灵敏度。 8.2 测定L点的溶液的制备
如需要，在合适的溶剂中溶解适当的低聚物或其他低分子量化合物作为测定L点的溶液。典型的溶液浓度为1mg/mL~5mg/mL。 8.3 8 样品溶液的制备
测量温度低于60C时见GB/T36214.3—2018的7.2，测量温度高于60C时见GB/T36214.4- 2018的7.2。 8.4 色谱柱柱效评价溶液的制备
见GB/T36214.3—2018的7.3。 8.5 设备安装
见GB/T36214.3—2018的7.4。 8.6 5 操作参数 8.6.1流速
见GB/T36214.3—2018的7.5.1。 8.6.2 进样质量和进样体积
见GB/T36214.3—2018的7.5.2。 8.6.3 色谱柱温度
见GB/T36214.3—2018的7.5.3。 8.6.4 检测器灵敏度
信号强度取决于进样量，同时对于RI检测器，取决于折光指数增量dn/dc；对于UV检测器，取决
5 GB/T36214.5—2018/ISO16014-5:2012
于每单位质量浓度的吸光度；对于光散射检测器，取决于样品的平均分子量。检测器灵敏度应设定到能获得一强的样品信号峰，以确保精确的数据处理。
通过同样的设定方式保持灵敏度应能维持溶液浓度与峰高之间的线性关系。对折光指数检测器，推荐的灵敏度为满量程的1X10-5～9X10-RI单位；对UV检测器，推荐的灵敏度为满量程的0.1~ 0.9吸光度单位。 8.7 测定次数
见GB/T36214.3—2018的7.6。
9校正
9.1 浓度敏感检测器和光散射检测器的校正 9.1.1总则
由于SEC-LS是绝对方法，浓度敏感检测器和光散射检测器都应适当地校正，以便在每一洗脱时间能分别给出正确的瑞利比和质量浓度。当使用折光指数检测器作为浓度敏感检测器，折光指数检测器和光散射检测器的校正常数应由9.1.2、9.1.3和9.1.4给出的3种校正方法中的1种测定。如使用其他类型的浓度敏感检测器，如紫外/可见光检测器或红外检测器，浓度敏感和光散射检测器的校正常数用 9.1.3或9.1.4给出的方法测定。应注意，校正常数的相对不确定性是与每一洗脱时间的分子量和平均分子量成正比的。 9.1.2校正方法A
在本方法中，折光指数检测器的校正常数ki是通过测量已知dn/dc和浓度c的标准溶液（如NaCl 水溶液标准溶液）的输出检测器信号强度1，由式（1)计算得到：
dn
kr=dc X (c/IRr)
...(1)
光散射检测器的校正常数是通过测量校正样品在检测器输出信号与其瑞利比的比值确定。过滤后
的纯甲苯常用作校正样品，推荐的理由是它的瑞利比已知，并能提供强的散射光信号。
一旦校正常数kR测定，第i洗脱时间的质量浓度c；就可通过式(2)计算得到：
C; = (dn/dc) kRI
H
..(2)
.
式中： H：一折光指数检测器的信号强度。
9.1.3校正方法B
在本方法中，浓度敏感检测器的校正常数是通过测量已知dn/dc的聚合物样品（如THF中的聚苯
乙烯）在SEC色谱中的总进样量mTot，通过式（3)计算得到：
mTot(dn / dc) ZH.
1
(3)
kRI =
V.
式中： H；一浓度敏感检测器的信号强度；
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