VR设备与PC聚碳酸酯

如何对VR眼镜的主要材料——PC聚碳酸酯进行正确表征？...



还记得《少数派报告》中靓汤虚空操作电脑的潇洒身影，不知不觉间，VR技术已经一步步变成了现实。VR（Virtual Reality，即虚拟现实，简称VR）是时下最火的黑科技，它是综合利用计算机图形系统和各种接口设备，在计算机上生成可交互的、可在三维环境中提供沉浸感觉的技术。

目前的VR设备主要指VR眼镜，眼睛是心灵的窗户，VR眼镜可以带给用户最直观的虚拟三维沉浸体验。其硬件材质要求质量轻、耐冲击、耐老化、耐化学腐蚀、表面光泽度好，易于着色等等，高分子材料在其中当仁不让地扮演着重要的角色，而又以PC尤为突出，占据着极大的比例。

PC（Polycarbonate，聚碳酸酯）是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。

工业上使用的PC，需要对其分子量和分子量分布进行表征，以对QA/QC进行控制。最便捷的方法就是凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，GPC）。但是令人困扰的是，很难买到PC的标准品；即使能买到，分子量分布也极宽。那么，我们会很好奇，这种宽分布的PC标准品的GPC谱图究竟是怎样的呢？在THF流动相下，PC20K标准品的GPC谱图如下图：


图中箭头处有两个小峰，一般情况下我们会认为是杂质的干扰。但是对于PC来说，这两个小峰是由于双酚A缩聚产生的，需要参与计算才能得到准确的分子量和分子量分布。

如果采用GPC-光散射联用，情况会更为直观。类似于RI检测器对于浓度的灵敏性，光散射检测器对分子尺寸的变化极为敏感。可以看到主信号峰前，对应于RI检测器的位置，光散射检测器也有一个明显的信号峰。由此可以证明，此处确实有样品存在。主信号峰之后，光散射检测器则没有信号，这是因为分子尺寸过小，无法检出。但是RI信号的强度足以告诉我们，这里存在高浓度、低分子尺寸的小分子，可能是缩聚产物。（见下图）



从最酷炫的VR案例可以看出，科技转化为现实，离不开对原材料的充分了解和正确使用。对高分子材料的系统表征需要综合多重检测技术，通过GPC表征得到正确的分子量和分子量分布是其中不可或缺的一环。（转载请注明出处）

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