天游web原生态手机端 JMS-S3000“SpiralTOF™-plus 20”对不同结晶度的聚对苯二甲酸乙二醇酯进行结构分析

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是由乙二醇和对苯二甲酸缩聚而成的具有优异透明度、韧性、刚性和耐热性的热塑性聚酯（图1）。 PET根据加工方法大致可分为两种：结晶PET（C-PET）和非晶PET（A-PET）。 C-PET由于结晶部分分子规则排列而具有高密度，具有高强度和耐热性的特点。 A-PET具有高冲击强度且易于弯曲。然而，由于长期天游web原生态手机端和热历史，A-PET的无定形部分慢慢结晶，引起随时间的变化，密度的变化产生内应力，使聚合物链断裂，从而导致柔韧性、抗冲击性、强度等下降。因此，设计了一种聚合物，其中PET树脂中约30%至40%的乙二醇被环己烷二甲醇取代，这被称为乙二醇改性PET（G-PET，PETG）（图2）。 G-PET 被视为无定形树脂，因为聚合物在成型过程中不会结晶。在之前的报道中[1]，利用反应热解GC-TOFMS和NMR对两种市售PET树脂（薄膜状PET和板状PET）进行了结构分析，证实薄膜状PET为PET，板状PET为G-PET。在本报告中，我们结合天游web原生态手机端高分辨率 MALDI-TOFMS JMS-S3000“SpiralTOF™-plus 20”和 Kendrick 质量缺陷 (KMD) 分析来分析同一样品的低聚物区域。

实验

对于样品，将市售的膜状PET和板状PET冷冻研磨并以10mg/mL的浓度溶解在HFIP中。以2',4',6'-三羟基苯乙酮(THAP)为基质，三氟乙酸钠为阳离子化剂。使用JMS-S3000(JEOL制造)的螺旋正离子模式获得质谱。使用msRepeatFinder V6(天游线路检测中心制造)进行KMD分析。

结果

图3显示了薄膜状PET和板状PET的质谱。 PET薄膜主要含有环状低聚物[M+Na]⁺（图3a）。从板状 PET 中获得的质谱比从膜状 PET 中获得的质谱更复杂。由于之前报道[1]中板状PET为G-PET，C₁₀H₈O₄(192042u) 和 C₁₆H₁₈O₄(274121u)的共聚物，进行分析。结果发现，质谱中含有多个重复单元为192u和274u的聚合物系列（图3b）。这样，即使在低聚物区域也获得了与通过反应热解GC-TOFMS和NMR获得的结构一致的信息。另一方面，由于特别是板状PET的质谱难以进行详细的分析，因此进行了KMD分析。

图3 PET薄膜和PET板的质谱

图4显示了薄膜状PET和板状PET的质谱KMD图（基本单元C₁₀H₈O₄，除数 199)。图4a是薄膜状PET的KMD图，并且由于在水平轴上观察到水平系列，C₁₀H₈O₄的PET均聚物。端基分析结果主要表现为环状结构和环状结构+(C₂H₄O)是[M+Na]⁺图4b显示了板状PET的KMD图，观察到了两个网格状系列。这些是 C₁₀H₈O₄(192042u) 和 C₁₆H₁₈O₄(274121u)的共聚物。另外，从两个晶格系列的KMD图上的位置，我们可以看到循环结构和循环结构+(C₂H₄O)。这两种结构的聚合度图如图5所示。发现两种聚合度图显示出相同的趋势。另外，根据聚合度图，C₁₀H₈O₄和 C₁₆H₁₈O₄的摩尔比计算得出（括号中的 C₁₀H₈O₄)均聚物的计算值。结果，当计算乙二醇与环己烷二甲醇的比率时，该比率约为7:3。

图4 PET薄膜(a)和PET板(b)的质谱

图 5 Cyclic(a) 和 Cyclic+(C₂H₄O) (b) 聚合物 系列 的 板材 PET

摘要

在本应用笔记中，天游web原生态手机端MALDI-TOFMS对市售薄膜状PET和板状PET中所含的低聚物成分进行了分析。通过天游web原生态手机端先前报告 [1] 中的反应热解 GC-TOFMS 和 NMR 进行 MALDI-TOFMS 分析的结构估计结果，解释变得更加容易。反应热解 GC-TOFMS 和 NMR 可以分析整个样品，而 MALDI-TOFMS 可以对低聚物区域进行选择性结构分析，并且通过创建聚合度图，还可以计算 G-PET 中的乙二醇和环己烷二甲醇。以这种方式天游web原生态手机端从每种方法获得的信息对于聚合物的综合结构分析是有效的。

参考文献

[1] MSTips No400“天游web原生态手机端反应热解GC-TOFMS和NMR对不同结晶度的聚对苯二甲酸乙二醇酯进行结构分析”

特定领域的解决方案

化学

塑料/聚合物

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