Untersuchung der physikalischen Eigenschaften von verschiedenen Polyacrylat-Formulierungen

Polyacrylate kommen in vielen Bereichen der Industrie und auch im Konsumgüterbereich zum Einsatz. Auch als Zusätze in Farben und Lacken werden sie oft verwendet. Diese Polymere bestehen aus komplexen Kombinationen von Monomereinheiten. Die Menge an Quervernetzungen in Polymermolekülen und somit der Verzweigungsgrad der Moleküle bestimmt maßgeblich die physikalischen Eigenschaften der Endprodukte und legt somit fest für welchen Anwendungsbereich eine vorgegebene Formulierung eines Polyacrylat-Polymers am besten geeignet ist.

Im Fall der Thermischen Feld-Fluss Fraktionierung (TF3) wird ein Trennfeld erzeugt indem senkrecht zum Trennkanal ein Temperaturgradient aufgebaut wird. Die obere Wand des Trennkanals wird aufgeheizt während gleichzeitig die untere Wand gekühlt wird. Die zu trennenden Polymermoleküle werden aufgrund Ihrer thermischen Diffusionseigenschaften zu der kälteren Kanalwand hin bewegt. Kleinere Polymermoleküle weisen eine stärkere Diffusion auf, wodurch sie mehr in die Mitte des Kanals drängen. Durch das höhere Strömungsprofil in der Kanalmitte werden die kleineren Polymermoleküle schneller aus dem Trennkanal eluieren als die größeren Polymermoleküle, die stärker in Richtung der kälteren Wand hin gezogen werden.

Mit dem TF3-MALS-RI System von Postnova Analytics wurden drei unterschiedliche Polyacrylat-Formulierungen im Hinblick auf Ihre Molekulargewichtsverteilungen und ihre Trägheitsradien charakterisiert. Weiterhin konnten Informationen über den Verzweigungsgrad und somit die Menge an Quervernetzungen im Polymermolekül erhalten werden indem der Logarithmus der Trägheitsradien über dem Logarithmus der Molekulargewichte aufgetragen wurde. Diese Darstellung wird auch als Konformationsplot bezeichnet.

Mit den in dieser Applikationsnote präsentierten Daten zeigen die Autoren auf wie mit Hilfe der TF3-MALS-RI-Technologie große Polyacrylatmoleküle aufgetrennt werden können und wie präzise Informationen über die Molekulargewichte der Proben und deren Trägheitsradien erhalten werden können. Im Vergleich zur Thermischen Feld-Fluss Fraktionierung würden die meisten chromatographischen Trenntechniken, die auf einer oder mehreren Trennsäulen beruhen, Polymermoleküle die ein gewisse Größe überschreiten herausfiltrieren, da das Packungsmaterial der Trennsäule wie ein Filter für größere Moleküle wirkt. Das würde zu falschen Resultaten im Hinblick auf die Verteilungen der Molekulargewichte und der Trägheitsradien der Proben führen. Weitere Daten in dieser Applikationsnote zeigen auf wie die TF3-MALS-RI-Technologie Polymerstrukturen aufklären kann. Durch die Bestimmung und den Vergleich der Verzweigungsgrade unterschiedlicher Polymerproben kann geklärt werden warum verschiedene Formulierungen von Polyacrylat-Polymeren unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben.

Eine Kopie der neuen Applikationsnote von Postnova Analytics erhalten Sie unter https://bit.ly/3h0Pm7U. Sie können Postnova Analytics auch direkt kontaktieren unter der +49-8191-985-6880 / +44-1885-475007 / +1-801-521-2004 oder unter info@postnova.com. Mehr Informationen zu der Thermischen Feld-Fluss Fraktionierung von Postnova Analytics finden Sie unter www.postnova.com/product/systems/tf2000-thermal-fff.html