ICS59.060.20 CCSW50 中华人民共和国国家标准 GB/T45709—2025 聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维及切片绝对 分子质量及其分布的测定 高效聚合物 色谱-多角度激光光散射法(APC-MALLS) Determinationofabsolutemolecularmassandmolecularmassdistributionof polyethyleneterephthalatefibreandchip—Advancedpolymer chromatography-multianglelaserlightscattering(APC-MALLS) 2025-05-30发布 2025-12-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国化学纤维标准化技术委员会(SAC/TC586)提出并归口。 本文件起草单位:浙江理工大学、现代纺织技术创新中心(鉴湖实验室)、新凤鸣集团股份有限公司、 中国化学纤维工业协会、江苏恒力化纤股份有限公司、浙江桐昆新材料研究院有限公司、上海市纺织工 业技术监督所、中国石化仪征化纤有限责任公司、浙江古纤道绿色纤维有限公司、江苏新视界先进功能 纤维创新中心有限公司、无锡金通高纤股份有限公司、余姚大发化纤有限公司、德州市盛源纤维科技有 限公司、浙江宇越新材料有限公司、桐昆集团浙江恒腾差别化纤维有限公司、上海纺织集团检测标准有 限公司、山东省中智科标准化研究院有限公司。 本文件主要起草人:吕汪洋、陈文兴、陈海相、庄耀中、吕佳滨、赵金广、唐越超、李德利、李红杰、 苏凤仙、石教学、徐锦龙、钱琦渊、顾君、王新忠、孙文训、沈建松、陈艳、林镇勇、贺琛。 ⅠGB/T45709—2025 聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维及切片绝对 分子质量及其分布的测定 高效聚合物 色谱-多角度激光光散射法(APC-MALLS) 警告———使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。使用本文件规 定的溶剂,应仔细阅读化学品安全技术说明书SDS。 1 范围 本文件描述了高效聚合物色谱-多角度激光光散射法测定聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)绝对分子 质量及其分布的方法。 本文件适用于聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维及切片,其他PET产品参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T4146(所有部分) 纺织品 化学纤维 3 术语和定义 GB/T4146(所有部分)界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 高效聚合物色谱 advancedpolymerchromatography;APC 基于聚合物的分子尺寸不同,使用小颗粒、大孔径亚乙基桥杂化颗粒填充的高稳定性、高分辨率和 低扩散度色谱柱来高效分离聚合物分子组分的色谱。 3.2 多角度激光光散射 multi-anglelaserlightscattering;MALLS 能通过多角度测量溶液中聚合物分子的激光光散射来测定其质量或尺寸的技术。 4 原理 采用高效聚合物色谱(APC)与多角度激光光散射(MALLS)和示差折光检测器(RID)联用,具有多 分散性的聚合物溶液流经色谱柱时会按分子质量由大到小的顺序依次洗脱,由于洗脱出的是足够稀的 聚合物溶液,任何方向的散射光强度与聚合物的分子质量成正比。根据MALLS得到各点的绝对分子 质量和RID得到各点的响应值计算样品的绝对分子质量及分子量分布系数。 本试验方法为一种绝对分子质量及其分布的测定方法。 1GB/T45709—2025 5 试剂或材料 5.1 六氟异丙醇(HFIP):CAS号920-66-1,纯度≥99.5%。 5.2 三氟乙酸钠:CAS号2923-18-4,纯度≥99.0%。 5.3 流动相的配制:称取0.68g(精确至0.1mg)三氟乙酸钠(5.2),置于1000mL容量瓶(6.5)中,加入 六氟异丙醇(5.1)溶解并定容,在过滤装置(6.3)上加聚四氟乙烯微孔滤膜(6.4)过滤。流动相也用作样 品的溶解溶剂。 5.4 纤维级聚酯切片标准样品(GSB10-1332-F05)。 6 仪器设备 6.1 高效聚合物色谱仪:配备多角度(在10°~160°范围内至少可选3个角度)激光光散射检测器、示差 折光检测器。 6.2 电子天平:分度值0.1mg。 6.3 玻璃砂芯过滤装置。 6.4 聚四氟乙烯微孔滤膜:疏水型,孔径≤0.22μm。 6.5 容量瓶:25mL、1000mL。 6.6 聚四氟乙烯针式过滤器:疏水型,孔径≤0.22μm。 7 分析步骤 7.1 色谱条件 由于测试结果取决于所使用的仪器,因此不能给出色谱分析的普遍条件参数。推荐按以下色谱条 件进行测试: ———色谱柱:APCXT色谱柱,150mm×4.6mm(内径)×2.5μm,三根串联,极限孔径分别为 450Å、200Å、125Å,重均分子质量Mw在1000~400000范围,或相当者; ———流动相(5.3)流速:0.4mL/min; ———色谱柱温度:55℃; ———检测波长:658nm; ———激光光散射检测器温度:25℃; ———示差折光检测器温度:25℃; ———进样量:50μL。 7.2 折光指数增量(dn/dc)的测定 7.2.1 标准样品工作溶液的配制 称取(0.25±0.03)g(精确至0.1mg)纤维级聚酯切片标准样品(5.4)于25mL容量瓶(6.5)中,用流 动相(5.3)为溶剂溶解,放置1h后,摇匀,得到质量浓度约为10mg/mL的标准样品溶液。然后依次取 适量标准样品溶液分别稀释,得到质量浓度约为0.5mg/mL、1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL的 标准样品工作溶液,分别用聚四氟乙烯针式过滤器(6.6)过滤,待测。 7.2.2 折光指数的采集 按7.1色谱条件,用流动相(5.3)淋洗示差折光检测器流通池,待基线稳定后(示差折光指数波动低 2GB/T45709—2025 于10-6),将纤维级聚酯切片标准样品工作溶液(7.2.1)按质量浓度由小到大的顺序注入示差折光检测 器流通池中,采集溶液的折光指数n。 7.2.3 折光指数增量计算 以采集的折光指数n为纵坐标、对应纤维级聚酯切片标准样品工作溶液(7.2.1)的质量浓度c为横 坐标绘制工作曲线,由曲线斜率得到纤维级聚酯切片标准样品在溶剂(5.3)中的折光指数增量dn/dc。 工作曲线的线性相关系数r≥0.999,dn/dc值以mL/g表示,取4位小数。 注:折光指数增量dn/dc也能从文献或手册中查得,PET在溶剂(5.3)中的dn/dc为(0.2550±0.0038)mL/g。 7.3 试样分子质量及其分布的测定 按7.1色谱条件,用流动相(5.3)淋洗APC-MALLS-RID流路和检测池,直至基线稳定(示差折光指 数波动低于10-6)、系统压力波动在±345kPa以内。 用流动相(5.3)为溶剂,将试样配制成2mg/mL的样品溶液,用聚四氟乙烯针式过滤器(6.6)过滤 后,按7.1色谱条件进行APC-MALLS-RID联用分析,可同时获得多角度激光光散射色谱图(LS)和示 差折光色谱图(RI)。典型的色谱图见附录A。 8 试验数据处理 8.1 根据MALLS测得样品溶液在不同角度θ下的瑞利比R(θ),以仪器读取的K*c/R(θ)为纵坐标, sin2(θ/2)为横坐标绘制德拜(Debye)图(见附录B),延伸图线至θ=0时与纵坐标相交,交点处截距的 倒数为绝对分子质量Mi。 8.2 根据RI色谱图中某点的响应值Hi和该点对应的绝对分子质量Mi,按公式(1)~公式(3)计算数 均分子质量Mn、重均分子质量Mw及分子量分布系数d。 Mn=∑Hi ∑Hi/Mi…………………………(1) Mw=∑HiMi ∑Hi…………………………(2) d=Mw/Mn …………………………(3) 式中: Mn———数均分子质量,单位为克每摩尔(g/mol); Hi———RI色谱图中某点的响应值; Mi———LS色谱图中各点对应的绝对分子质量,单位为克每摩尔(g/mol); Mw———重均分子质量,单位为克每摩尔(g/mol); d———分子量分布系数。 测定结果以两次平行试验的算术平均值表示,保留4位有效数字。 9 重复性 在重复性条件下获得两次独立测试结果的测定值,Mn范围在20000g/mol~40000g/mol时,两 次Mn测试的绝对差值不超过重复性限(671.16g/mol),超过重复性限(671.16g/mol)的情况不超过 5%;分子量分布系数d范围在1.5~1.8时,两次d测试的绝对差值不超过重复性限(0.067),超过重复 性限(0.067)的情况不超过5%。 3GB/T45709—2025 10 试验报告 试验报告应包括下列内容: a) 识别测试样品的所有必要信息; b) 采用标准的名称及编号; c) 试验结果; d) 与本文件任何不一致的内容; e) 观察到的异常现象; f) 试验日期; g) 需要说明的信息。 4GB/T45709—2025