制备型凝胶渗透色谱在UV预聚物分析中的应用探索
发布时间：2021-11-12 11:17 浏览次数：244
什么是UV预聚物
光固化(UV)产品用的预聚物，一般是含不饱和双键的分子量较低的感光树脂，是UV产品的主要物质，决定整个固化后的关键性能，例如机械性能、耐老化性能、固化收缩、毒性等等。
常用的丙烯酸酯类低聚物包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等等，但是由于低聚物一般分子量较低且极性和结构接近，导致采用普通的分离手段难以分离出纯度较高的样品，造成对预聚物结构解析不明确或者错误。
制备型GPC是一种基于分子尺寸的分离技术，因而我们尝试用该方法给UV预聚物进行分离从而实现结构的解析判断。
分析方法：制备型凝胶渗透色谱
制备型GPC是制备型凝胶渗透色谱，其结构、原理与分析型GPC基本相同。但是泵的流速较大，色谱柱的管径较粗，进样浓度和进样量较大。在样品流经检测器之后通过一个级分收集器按时间间隔收集功能，即制备功能。
要实现制备型GPC在分析工作的应用，需要对通过制备型GPC收集好的纯度较高的组分通过FTIR、NMR、Py-GCMS等进行表征解析。
案例分享
项目背景：样品是客户的一款UV胶产品，要求对UV产品的预聚物结构解析。
项目分析：该样品是一款未知成分的UV胶产品，图Fig.1和Fig.2为UV产品分析型GPC测试结果，从图中可以看出样品中物质的分子量至少有5段。Fig.3为UV产品切割分离后的分析型GPC分子量图，从图中看到A和B是分离相对纯净的组分，然后对A和B段收集组分进行进一步的表征。
Fig. 1 UV产品分析型GPC色谱图
Fig. 2 UV产品分析型GPC分子量图
FFig. 3 UV产品切割分离后的分析型GPC分子量图
Fig.4和Fig.5为UV产品切割分离后A段组分的FTIR和NMR图，从图中可以判断该组分为聚醚型的聚氨酯丙烯酸酯（PUA），合成单体为聚丙二醇、氢化MDI、丙烯酸羟乙酯，单体的质量比约为聚丙二醇:氢化MDI:丙烯酸羟乙酯=8.3:2.2:1。
Fig. 4 UV产品切割分离后A段组分的FTIR图
Fig. 5 UV产品切割分离后A段组分的NMR图
客户根据分析结果合成出了一款PUA，经NMR测试验证谱（如图Fig. 6所示）与Fig.5基本一致。
Fig. 6根据分析结果合成的PUA的NMR图
Fig.7和Fig.8为UV产品切割分离后B段组分的FTIR和NMR图，从图中可以判断该组分为双酚A型环氧甲基丙烯酸酯（可能掺杂有少量的高分子量活性稀释剂），合成单体可能为E51环氧树脂和甲基丙烯酸，计算NMR积分面积与市售的（如图Fig. 9所示）某款的环氧丙烯酸酯吻合。
Fig. 7 UV产品切割分离后B段组分的FTIR图
Fig. 8 UV产品切割分离后B段组分的NMR图
Fig. 9 市售的某款环氧甲基丙烯酸酯的NMR图
经过制备型GPC的分离富集再结合FTIR、NMR等表征，可对UV产品中不同的预聚物结构进行更为精确的解析，从而指导预聚物合成研究，还可综合微谱强大的谱图数据库和原材料数据库，协助客户找到市售结构类似的产品，从而助产品研发一臂之力。
服务优势及内容
微谱运用制备型GPC在UV预聚物分离制备中做了大量研究，并取得了较大的进展，可以对环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等多种预聚物复配的样品进行分离制备。通过对制备GPC收集的相对纯净的组分进行FTIR/NMR/Py-GCMS等测试，从而得到各类预聚物明确的结构信息，为高校、科研院所、企业等的产品研发和产品质量控制提供依据。
