聚合物结构表征分析

聚合物的结构表征是一项综合性的分析工作，并非依赖单一测试手段即可完成，而是需要结合多项前置测试结果进行综合判断，本期案例亦是如此。具体如下所示：

客户样品是一种液体聚合物，通过成分表征已经得知的信息如下：

1.样品主体为聚马来酸酐，丙烯酸，聚醚多元醇为构成单体（FTIR；PGC；GC-MS等）

2.样品为聚合物，且只有一种分子，分子量约为8k左右（GPC）

3.样品中的聚醚主要聚乙二醇，分子量约1000左右（水解MS，水解GC-MS，水解maldi-tof）

已知如上信息的情况下推测样品的结构组成以及结构式。

如上图所示为样品的核磁氢谱信息：

 

 

6.43ppm 水解马来酸酐残留单体。（双键上的-CH=CH-）

6.11ppm 丙烯酸的残留单体。（双键上的CH2=C-）

然后根据组成的单体推测，其中马来酸酐，丙烯酸存在活性双键可用于聚合，同时客户使用的聚醚为带双键的，因此样品总体的聚合结构为双键的无规共聚，

其中3.61ppm是聚乙二醇的特征峰（亚甲基-O-CH2-CH2-O），证实了聚乙二醇的存在。

同时0.81-1.86左右的多个小峰，为常规的烷基甲基亚甲基的出峰，也证实了客户的双键聚醚的存在，因为含双键的聚醚大多会自带一个烷基。

2.69-2.35ppm左右是常规碳链上的峰，如果是丙烯酸的结构（-CH-CH2-）如果是马来酸酐的结构（-CH-CH-）。

因此可以推测得到样品的结构为无规共聚的聚合物，结构式可以用下面的式子表示：

其中a、b、c为任意正整数，m与聚醚具体分子量有关，R为聚醚中乙烯基上的烷基。

通过以上的分析手段，聚合物的具体分子结构与形态就已清晰呈现。需要说明的是，这里展示的样品不过是一个简单案例。由于该样品是常见的经双键共聚反应得到的产物，结构相对单一。倘若样品中涉及酯化反应或者多步复杂反应等情况，那么仅仅依靠现有的分析可能还远远不够，此时或许就需要结合核磁碳谱、核磁硅谱，或是借助其他一些仪器来进行更为深入、全面的表征。