凝胶渗透色谱是一种色谱技术，它用高度多孔性的、非离子型的凝胶小球将溶液中多分散的聚合物逐级分开，配合分子量检测器使用即可得到分子量分布，是目前测定分子量分布最广泛应用的方法。它不仅可用于小分子物质的分离和鉴定，而且可以用来分析相对分子量不同的高分子化合物。

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基本原理

凝胶渗透色谱（GPC）是一种基于分子尺寸分离高分子物质的有效方法。其核心原理是利用具有化学惰性的凝胶填料，通过不同分子量的高分子在多孔填料中的渗透速率差异来实现分离。

分离机制

• 基于高分子材料在多孔填料柱中的流动速率差异

• 凝胶柱填料具有化学惰性，不与样品发生吸附、分配或离子交换作用

• 样品在色谱柱中有两种路径：较大的粒子间隙和较小的颗粒内孔

分子大小与流动速率的关系

• 大分子：被排除在颗粒小孔外，仅在粒子间隙移动，流动速率快

• 小分子：可进入颗粒孔隙，滞留时间长

分离结果

• 分子量大的先流出，淋洗时间短

• 分子量小的后流出，淋洗时间长

• 淋出体积与分子量成反比

GPC分离过程详解

• 在多孔物质填充的柱中进行

• 高分子以无规线团形式存在，线团尺寸影响扩散深度

• 大尺寸分子：仅在大孔中扩散，停留时间短

• 小尺寸分子：可进入所有孔洞，停留时间长

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测试优势

分离效果显著：GPC能有效分离不同分子量的高分子物质，为分子量分布分析提供可靠基础。

操作简便：与其他色谱技术相比，GPC无需额外添加有机溶剂，大大简化了操作流程。

流动相选择多样：GPC可根据不同测试条件选择合适的流动相，适应各种分析需求。常温条件下可选用水相、四氢呋喃（THF）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）等；高温条件下可使用DMF（80℃）或三氯苯。

适用范围广：GPC可测定相对或绝对分子量，满足不同的分析需求。例如，使用水相、THF、DMF等流动相可测定相对分子量；而水相、THF、DMF和三氯苯等则可用于测定绝对分子量。

温度适应性强：GPC可在常温和高温条件下进行测试，为不同溶解性的高分子材料提供分析可能。

高效率：相比传统的分离方法，GPC能在较短时间内完成高分子的分离和分析。

可重复性好：由于使用标准化的色谱柱和流动相，GPC测试结果具有良好的可重复性。

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样品要求

1.样品类型及量：样品可以是液体、粉末或块状形式。粉末样品的建议量为10毫克，而液体样品需提供5至10毫升。

2.溶解性要求：样品应确保在指定的流动相中具有良好的溶解特性。在送检之前，请先确认样品在流动相中的溶解情况。如果样品难以溶解，建议在送检前自行溶解使其透明均匀，确保过滤时不会堵塞。如需实验室代为溶解，务必提供合理的溶解方法，并预先了解相关费用。一般要求溶解的样品浓度在2-5毫克/毫升之间。

3.过滤要求：对于有机相样品，请使用0.45微米的滤膜进行过滤；对于水相样品，需使用0.22微米的滤膜。通常，样品溶解后经过过滤可能会导致信息的部分损失，因此推荐提供粉末形式送检。

4.高温测试要求：在高温条件下，样品必须在测试温度下不发生分解。同时，样品中不得含F元素，因为F会导致样品分解并污染色谱柱。

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如有相关测试需求，可以v肖老师(laoxiao2077)，并注明来意。

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常见问题

（1）为什么样品要求在指定流动相中溶解性要好？

因为GPC（凝胶渗透色谱）本质上是一个色谱测试，是通过色谱柱分离不同分子量的成分。GPC要求样品在流动相中良好溶解，以防止不溶解的组分影响测试结果。此外，不溶的颗粒在色谱柱中的沉积不仅可能损害色谱柱，还会导致在信号检测时出现问题。

（2） GPC各个流动相之间有什么差别？

不同流动相对应分子量范围不同：DMF:3000-100万；THF：500-200万；水相300-50万；氯仿500-200万。高温相要保证在该测试温度下样品不分解，目前高温流动相是三氯苯相，是针对高温溶解后降温会析出的样品，如果溶解后降温不析出样品可测常温GPC。

（3）GPC测试出来的分子量和理论得分子量偏差很大，为什么？

GPC测得的是相对分子量，分子量结果对标样有很大依赖性，每种流动相都有对应的一种标准物质作出的标准曲线，样品测试结果要跟标曲比较，然后得出相对分子量，跟理论结果会有偏差属于正常的。偏差可能还与样品与标准物相对分子结构（如分支程度、形状因子）差异有关。

（4）相对分子量和绝对分子量有什么区别？

①测试原理不同：相对分子量是通过建立标准物质的标准曲线，待测样品与之相比得到相对分子量分布，绝对分子量是通过联检测器，主要是激光检测器在样品颗粒表面散射角度不同通过数学模型计算分子量分布。

②检测器不同：相对分子量主要是折光示差检测器，绝对分子量需要示差、浓度激光三联检测器。

③检测分子量范围不同：相对分子量可以检测较小的分子量。而一般分子量在几万以上才适合绝对分子量 。

（5）怎么选择溶剂？

测试前客户需要做溶解性试验确保样品可以完全溶解于流动相中。比如，客户需要用DMF流动相GPC测试样品分子量。取1～5mg样品和1mL DMF溶剂混合，在室温下或者50～80度下加热，如果样品可以完全溶解，则可以测试。如果无法完全溶解，则不适合测试。确保分子量在1000～60万之间，否则可能没有信号。详情可参考(GPC测试(凝胶渗透色谱)-剂拓材料检测服务

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相关标准

•    SN/T 3002-2011聚乙烯相对分子量和分子量分布的测定 凝胶渗透色谱法

•    GB/T 30787-2014数字印刷材料用成膜树脂 平均分子量及其分布的测定 凝胶渗透色谱法

• SN/T 4183-2015聚烯炬相对分子量和分子量分布的测定 高温凝胶渗透色谱法DIN 55672-3-2007凝胶渗透色谱法(GPC).第3部分:用水作洗脱溶剂

• ISO 11344-2016合成生胶 用凝胶渗透色谱法测定溶液聚合物分子量的分布

• BS EN ISO 13885-1-2021涂料和清漆用胶粘剂.凝胶渗透色谱法(GPC).第1部分:用四氢呋喃作洗脱溶剂

• ASTM D6474-2020高温凝胶渗透色谱法测定聚烯烃分子量分布和平均分子量的标准试验方法

• GB/T 36214.1-2018/ ISO 16014-1-2019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

• GB/T 27810-2011/ISO 13885-1-2020 色漆和清漆用漆基 凝胶渗透色谱法（GPC） 用四氢呋喃做洗脱剂

•  GB/T 27843-2011化学品 聚合物低分子量组分含量测定 凝胶渗透色谱法（GPC）

• GB/T 31816-2015水处理剂 聚合物分子量及其分布的测定　凝胶色谱法

• GB/T 21863-2008 凝胶渗透色谱法(GPC) 用四氢呋喃做淋洗液