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Development of novel methodologies and fundamental studies on the compositional separation of polyethylene by High temperature liquid adsorption chromatography

Mekap, Dibyaranjan (2014)
Development of novel methodologies and fundamental studies on the compositional separation of polyethylene by High temperature liquid adsorption chromatography.
Technische Universität Darmstadt
Ph.D. Thesis, Primary publication

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Item Type: Ph.D. Thesis
Type of entry: Primary publication
Title: Development of novel methodologies and fundamental studies on the compositional separation of polyethylene by High temperature liquid adsorption chromatography
Language: English
Referees: Rehahn, Prof. Dr. Matthias ; Busch, Prof. Dr. Markus ; Albert, Prof. Dr. Barbara ; Hess, Prof. Dr. Christian
Date: 8 December 2014
Place of Publication: Darmstadt
Date of oral examination: 8 December 2014

Polyolefins are, by volume, the most important synthetic polymers with an annual production expected to reach 200 million metric tons by the year 2020. Due to their widely adaptable end-use properties, paired with a good cost/performance ratio, they continue to find acceptance in novel and diverse applications. This versatility arises from the ability to control molecular heterogeneities as a result of advances in catalyst and process technology. At the same time, this creates the need to develop appropriate and more comprehensive analytical methodologies for molecular characterization. The molecular heterogeneities in polyolefins can to a large extent be defined by the molecular weight distribution (MWD) and the chemical composition distribution (CCD). Recently, high temperature high performance liquid chromatography (HT-HPLC) in the form of high temperature liquid adsorption chromatography (HT-LAC) has become an emerging tool to determine the CCD of polyolefins. The aim of the work presented in this thesis was to develop improved methodologies based on HT-LAC for the compositional separation of polyethylene (PE) and investigate the underlying mechanism of the separation. The development of HT-LAC as a tool for determining the CCD of polyolefins is the result of the discovery that porous graphitic carbon (PGC) can reversibly adsorb polyolefins and olefin copolymers from solution and hence can be applied as a stationary phase material. The research presented in this thesis is divided into five parts that have led to publications which in cumulative form encompass the major conclusions as given below. Upon giving a concise synopsis on the state of the art the conclusions will be summarized for each part separately.

Depending on the mechanism of separation HT-HPLC techniques may be divided into high temperature size exclusion chromatography (HT-SEC) and HT-LAC. HT-SEC is routinely applied to determine the MWD of polyolefins, whereas HT-LAC has been developed recently to determine the CCD of the same. According to the variant which governs the separation HT-LAC can further be classified into solvent gradient (HT-SGIC) and thermal gradient (HT-TGIC) interactive chromatography In HT-SGIC the analyte is separated by applying a gradient from an adsorption promoting solvent to a desorption promoting one at isothermal conditions, whereas in HT-TGIC the same is achieved by applying a temperature gradient with the mobile phase being isocratic. At the boundary between HT-SEC and HT-LAC a third mode of chromatography called high temperature high temperature liquid chromatography at critical conditions (HT-LCCC) exists, which will be described for the first time as part of this thesis. The interrelationship between the distributions with regard to composition and molecular weight can be studied in a cross fractionation approach by coupling the separations with respect to the molecular parameters. Technically this has been realized in the form of two dimensional high temperature liquid chromatography (2D HT-LC), which hyphenates HT-LAC and HT-SEC to unravel the bivariate CCD x MWD.

In the first part a novel single step method was developed to separate and identify n-alkanes/oligomers in PE by using HT-SGIC. n-alkanes are a component of PE as byproduct of the catalytic synthesis, and they constitute the main ingredient of waxes, oils, and gasoline products. Hence, an accurate separation and identification of alkanes is important for the industry along the entire chain of value creation of polyolefins. By prolonging the duration of the solvent gradient, reducing the difference in solvation quality between the adsorption and desorption promoting solvent, and reducing the temperature it became possible to separate linear PE with an average molecular weight in the range of 0.74 - 2 kg/mol into the constituting alkanes. The individual alkanes were identified by spiking the analyte with alkanes of known molecular weight, and by using matrix assisted laser desorption ionization mass spectrometry as complementary technique. Thus, n-alkanes with carbon numbers ranging from 18 to 180 could be separated and identified. This method was further applied to detect n-alkanes present in an industrial high density PE (HDPE) as proof of applicability. The developed method provides a fast single step process to separate and identify n-alkanes/oligomers in PE without any prior extraction and pre-concentration work-up.

When hyphenating two HT-HPLC techniques (e.g., 2D HT-LC, HT-LAC x HT-SEC) a significant dilution of the analyte occurs when sample is fractionated in the first dimension and then transferred to the second dimension. Consequently, the intensity of the detected signal is lowered significantly leading to poor signal-to-noise ratios. Therefore, enhancing the signal intensity could be a key step towards making 2D HT-LC a valuable technique for industrial use. As part of the experiments undertaken it was found that a PE sample could be injected and adsorbed multiple times on the PGC based stationary phase of the 1st chromatographic dimension (HT-SGIC) without starting the solvent gradient. The adsorbed sample can then be desorbed in a single step with the help of a solvent gradient. This approach was successfully applied to significantly increase the detected signal and translated to an improvement in the signal to noise ratio of the 2D HT-LC separation.

The separation in HT-SEC is governed by the change in conformational entropy of the macromolecules in the mobile phase as they enter the pores of the stationary phase, while in HT-SGIC the separation is determined by the enthalpic interactions between the macromolecules and the stationary phase in the presence of a mobile phase. HT-LCCC is an important chromatographic mode at the border between HT-SEC and HT-SGIC where the enthalpic interactions balance the entropic term. As a result, the macromolecules elute independent of the molecular weight for this specific chromatographic system. Conditions for LCCC have been reported for a variety of polymers soluble at room temperature. The knowledge of conditions for HT-SEC and HT-SGIC i.e., suitable stationary and mobile phases, is a prerequisite to realize HT-LCCC. An interesting question is, therefore, if such conditions can be realized for PE. Using well defined linear PE standards of varying and known average molecular weight, and combining adsorption promoting solvents with desorption promoting ones in an iterative approach, conditions for HT-LCCC of PE were established. The determined conditions of HT-LCCC were verified by two well established empirical methods. To demonstrate the applicability of HT-LCCC for the compositional separation ethylene/1-octene (E/O) statistical copolymers of comparable molecular weight were separated according to their average 1-octene content.

The fourth part focused on improving the resolution of the separation in HT-TGIC of E/O copolymers. Until now, 1,2-dichlorobenzene (ODCB) and 1,2,4-trichlorobenzene (TCB) have been the mobile phase of choice for HT-TGIC. The development of HT-LCCC led to a better understanding of the effect which binary solvent systems have on the chromatographic elution behavior. This generated the question if binary mobile phases could be used to enhance the resolution in HT-TGIC. This was probed for the case of E/O statistical copolymers using combinations of solvents which differ in their solvation quality and adsorption promoting behavior. The solvents that were part of this study were 1-decanol, n-decane, ODCB, TCB and diphenylether. By comparing the results from the above experiments and with help of calculations it was found that 40/60 (v/v) n-decane/TCB and 30/70 (v/v) 1-decanol/TCB, enable the highest resolution of separation for E/O copolymers by HT-TGIC. These optimized systems were also applied to separate a model blend as a proof of concept.

The above study about HT-TGIC was focused on controlling the separation of the macromolecules using PGC as stationary phase and applying a temperature gradient in an isocratic mobile phase. An important question is, therefore, the nature of the interactions between the macromolecules and the graphite surface. For n-alkanes and further low MW analytes it has been established that these interactions are based on van der Waals and London forces. However, the case is different for PE because of complexities arising out of the different molecular heterogeneities in it. Additionally, PE is semi-crystalline in nature and crystallization could also play an additional role. Hence, to study the interactions in the system PE/graphite/ODCB and to understand the mechanism of HT-TGIC based separations, nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) was carried out at variable temperature (TG-NMR). A challenge which had to be overcome for this purpose was the fact, that the PGC widely used as stationary phase in HT-LAC, settled in the NMR tube due to its higher density compared to ODCB. This was solved by using nanographite (NG) which had a density comparable that of ODCB. The experimental conditions were further optimized to prevent the settling of NG on the one hand and on the other hand to achieve a good signal to noise ratio for the dissolved PE. From the TG-NMR experiments it was found that the concentration of PE homopolymer in solution starts to decrease ca. 50 °C above its crystallization temperature from the solution as the temperature in the NMR tube was gradually reduced. By carrying out repeated measurements for each temperature step it could be established that this decrease is not due to a non-equilibrium state. This decrease in concentration is fully reversible when the temperature is increased, not showing any hysteresis. An analogous decrease in concentration in solution was also found for a fully amorphous E/O copolymer. The lack of a hysteresis and the fact that also the concentration of an amorphous copolymer in solution is decreased upon cooling pointed towards the interactions between the graphite and the polymer being adsorptive and not induced crystallization. To further confirm the absence of induced crystallization, solution DSC experiments were carried out for both sample using NG and ODCB. No evidence for an exothermic crystallization event could be retrieved from the cooling cycle, thus ruling out induced crystallization of the macromolecules from solution and indirectly confirming adsorption as mechanism underlying the separation in HT-TGIC.

The above work augments the understanding of the compositional separation of the macromolecules with the help of HT-HPLC and opens new possibilities for the compositional separation of more complex macromolecules in the future. The oligomer work further extends the application potential of HT-SGIC and this work could be further extended to the separation and identification of branched oligomers. With the help of multiple injections it was possible to attain improved SNR which could prove vital for many different 2D HT-LC separations. The newly developed HT-LCCC separations in PE could be further extended to other olefinic homo- and copolymers for achieving separations based on minute differences in microstructure. The application of mixed mobile phases in HT-TGIC improved the resolution of separation for E/O and could be further extended to other solvent and polymer systems. The TG-NMR study increased our understanding of interactions in the system PE/ graphite/solvent at different temperatures. This knowledge could be utilized to better control the separations in HT-TGIC. Additionally, the TG NMR method also provides a powerful technique for the screening of potential stationary phases with regard to their selectivity in interactive chromatography.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage

Polyolefine sind, gemessen am Volumen, die wichtigsten synthetischen Polymere mit einer für das Jahr 2020 prognostizierten jährlichen Produktion von 200 Mio. Tonnen. Auf Grund ihres in hohem Maße anpassbaren Eigenschaftsprofils, gepaart mit einem guten Kosten-Nutzen-Verhältnis, finden sie kontinuierlich Aufnahme in neuen Anwendungen. Diese Vielseitigkeit basiert auf der Fähigkeit, als Ergebnis von Fortschritten bei der Katalysator- und Herstellungstechnologie, molekulare Heterogenitäten kontrollieren zu können. Damit geht die Notwendigkeit einher, passende und umfassendere analytische Methoden für die molekulare Charakterisierung zu entwickeln. Die molekularen Heterogenitäten in Polyolefinen können im Wesentlichen durch die Molekulargewichtsverteilung (molecular weight distribution, MWD) und die Verteilung hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung (chemical composition distribution, CCD) definiert werden. In jüngster Vergangenheit hat sich die Hochtemperatur Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (high temperature high performance liquid chromatography HT-HPLC) in Form der Hochtemperatur Wechselwirkungschromatographie (high temperature liquid adsorption chromatography, HT-LAC) zu einer Methode mit zunehmender Bedeutung für die Bestimmung der CCD von Polyolefinen entwickelt. Ziel der vorliegenden Dissertation ist es, basierend auf der HT-LAC verbesserte Methoden für die Trennung von Polyethylen (PE) nach dessen Zusammensetzung zu entwickeln und die der Trennung zu Grunde liegenden Mechanismen zu untersuchen. Die Entwicklung der HT-LAC zu einer Methode zur Bestimmung der CCD von Polyolefinen ist das Ergebnis der Entdeckung, dass poröser Graphit (porous graphitic carbon, PGC) Polyolefine und Olefincopolymere reversibel aus einer Lösung adsorbieren und daher als stationäre Phase eingesetzt werden kann. Die Forschung, die in dieser Dissertation präsentiert wird ist in fünf Abschnitte gegliedert, die jeweils zu Publikationen geführt haben und die in kumulativer Form die unten angegebenen Hauptschlussfolgerungen umfassen. Im Anschluss an eine Zusammenfassung des Stands der Technik werden die Schlussfolgerungen für jeden Teil individuell zusammengefasst. Abhängig vom Trennmechanismus können HT-HPLC Techniken in Hochtemperatur-Größenausschlusschromatographie (high temperature size exclusion chromatography, HT-SEC) und HT-LAC unterteilt werden. HT-SEC wird routinemäßig angewendet, um die MWD von Polyolefinen zu bestimmen, wohingegen HT-LAC erst kürzlich entwickelt wurde, um die CCD derselben zu bestimmen. Entsprechend des Parameters, welcher die Trennung steuert kann HT-HPLC weiter in Lösungsmittelgradienten-Wechselwirkungschromatographie (high temperature solvent gradient interaction chromatography, HT-SGIC) und Wechselwirkungschromatographie mit Thermischen Gradienten (high temperature thermal gradient interaction chromatography, HT-TGIC) unterteilt werden. Bei der HT-SGIC wird der Analyt durch die Anwendung eines Gradienten von einem adsorptionsfördernden Lösungsmittel zu einem desorptionsfördernden bei isothermen Bedingungen getrennt, wohingegen dies bei der HT-TGIC durch die Anwendung eines Temperaturgradienten mit einer isokratischen mobilen Phase erreicht wird. An der Grenze zwischen HT-SEC und HT-LAC existiert ein dritter chromatographischer Modus, genannt Hochtemperatur-Flüssigkeitschromatographie bei kritischen Bedingungen (high temperature liquid chromatography at critical conditions, HT-LCCC), der als Teil dieser Dissertation zum ersten Mal beschrieben wird. Die Wechselbeziehung zwischen der Verteilung im Hinblick auf die Zusammensetzung und derjenigen hinsichtlich des Molekulargewichts kann durch Koppeln der entsprechenden Trennungen in einem Kreuzfraktionierungsansatz untersucht werden. Technisch wurde dies in Form von zweidimensionaler HT-LC (two dimensional HT-LC, 2D HT-LC) realisiert, welche die HT-LAC und HT-SEC zusammenführt, um die bivariate CCD x MWD zu entschlüsseln. Im ersten Teil wurde unter Verwendung von HT-SGIC eine neuartige Ein-Schritt-Methode entwickelt, um n-Alkane/Oligomere in PE zu trennen und zu identifizieren. n-Alkane sind als Nebenprodukt der katalytischen Synthese ein Bestandteil von PE, und sie stellen den Hauptbestandteil von Wachsen, Ölen und Schmierstoffen dar. Daher ist eine akkurate Trennung und Identifizierung von Alkanen für die Industrie entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Polyolefinen von großer Bedeutung. Im Allgemeinen wird bei einem HT-SGIC-Experiment die Probe zuerst aus einem adsorptionsfördernden Lösungsmittel auf der Oberfläche von PGC adsorbiert und dann durch Anwendung eines Lösungsmittelgradienten zu einem desorptionsfördernden Lösungsmittel selektiv desorbiert. Durch Verlängerung der Dauer des Gradienten, Reduktion der Unterschiede bezüglich der Lösungsmittelqualität zwischen dem adsorptionsfördernden und dem desorptionsfördernden Lösungsmittel und durch Reduzieren der Temperatur wurde es möglich lineares PE mit durchschnittlichen Molekulargewichten im Bereich von 0,74 – 2 kg/mol in die einzelnen Alkane zu trennen. Letztere wurden durch Versetzen der Analyten mit Alkanen bekannten Molekulargewichts und durch Verwendung Matrix-unterstützter Laser-Desorptions/Ionisations-Massenspektrometrie als komplementärer Technik bestimmt. Auf diese Weise konnten n-Alkane mit Kohlenstoffzahlen zwischen 18 und 180 getrennt und identifiziert werden. Diese Methode wurde des Weiteren verwendet, um als Beweis der Anwendbarkeit n-Alkane in einem industriellen PE hoher Dichte (high density PE, HDPE) zu detektieren. Die entwickelte Methode liefert einen schnellen Ein-Schritt-Prozess, um n Alkane/Oligomere in PE ohne vorherige Aufbereitung, etwa in Form von Extraktion und Aufkonzentrieren, zu trennen und nachzuweisen. Bei der Kopplung zweier analytischer HT-HPLC Techniken (zum Beispiel 2D HT-LC, HT-LAC x HT-SEC) findet eine signifikante Verdünnung des Analyten statt, wenn die Fraktionen aus der ersten Dimension in die zweite Dimension übertragen werden. Folglich verringert sich die Intensität des detektierten Signals, was zu geringen Signal-zu-Rausch-Verhältnissen führt. Ein Schlüsselschritt für die 2D HT-LC zu einer Routinemethode ist es daher, die Signalintensität zu erhöhen. Als Teil der durchgeführten Experimente wurde beobachtet, dass eine PE-Probe mehrmals injiziert und auf der PGC-basierten stationären Phase der ersten chromatographischen Dimension (HT-SGIC) adsorbiert werden konnte ohne den Lösungsmittelgradienten zu starten. Die akkumulierte adsorbierte Probe kann dann in einem einzigen Schritt mit der Hilfe eines Lösungsmittelgradienten desorbiert werden. Dieser Ansatz wurde erfolgreich verwendet, um die detektierten Signale signifikant zu erhöhen und in eine Verbesserung des Signal-zu-Rausch-Verhältnis der 2D HT-LC Trennung umgesetzt. Die Trennung bei der HT-SEC wird durch Änderungen der konformativen Entropie der polyolefinischen Makromoleküle in der mobilen Phase bestimmt, wenn sie in die Poren der stationären Phase eindringen, während bei der HT-SGIC die Trennung durch die enthalpischen Wechselwirkungen zwischen den Makromolekülen und der stationären Phase in der Anwesenheit einer mobilen Phase bestimmt wird. HT-LCCC ist ein wichtiger chromatographischer Modus an der Grenze zwischen HT-SEC und HT-SGIC, wo die enthalpischen Wechselwirkungen den entropischen Term ausgleichen. Infolgedessen eluieren die Makromoleküle einer Wiederholungseinheit unter diesen Bedingungen unabhängig vom Molekulargewicht. Bedingungen für LCCC sind für eine Vielzahl von bei Raumtemperatur löslichen Polymeren bekannt. Die Kenntnis von Bedingungen für HT-SEC und HT-SGIC, d.h. geeigneter stationärer und mobiler Phasen, ist eine Voraussetzung um HT-LCCC zu realisieren. Nach der Erarbeitung von Bedingungen für die HT-SGIC ist es daher eine interessante Frage, ob solche Bedingungen für PE identifiziert werden können. Unter Verwendung wohl definierter linearer PE-Standards variierender und bekannter durchschnittlicher Molekulargewichte und durch iterative Kombination adsorptions- und desorptionsfördernder Lösungsmittel wurden Bedingungen für die HT-LCCC von PE etabliert. Die festgelegten Bedingungen für HT-LCCC wurden durch zwei gut bekannte empirische Methoden verifiziert. Um die Anwendbarkeit von HT-LCCC auf die Trennung von Poly(ethylen-stat-1-octen)(E/O) Proben mit vergleichbarem Molekulargewicht nach Zusammensetzung zu demonstrieren, wurden diese nach ihrem durchschnittlichen 1-Octen-Gehalt getrennt. Der vierte Teil war auf die Verbesserung der Auflösung der Trennung bei der HT-TGIC von E/O-Copolymeren fokussiert. Bisher sind 1,2-Dichlorbenzol (ODCB) und 1,2,4-Trichlorbenzol (TCB) die mobilen Phasen der Wahl für HT-TGIC. Die im vorherigen Abschnitt durchgeführte Entwicklung von HT-LCCC führte zu einem besseren Verständnis des Effekts, den ein binäres Lösungsmittelsystem auf das chromatographische Elutionsverhalten hat. Dies warf die Frage auf, ob binäre mobile Phasen eingesetzt werden könnten, um die Auflösung bei der HT-TGIC zu verbessern. Dies wurde am Beispiel von E/O-Copolymeren unter Verwendung von Lösungsmitteln, die sich in ihrer Lösungsqualität und ihrem adsorptionsfördernden Verhalten unterscheiden, sondiert. Die Lösungsmittel, die Teil dieser Studie waren, waren 1-Decanol, n-Decan, ODCB, TCB und Diphenylether. Durch Vergleich der Ergebnisse der oben genannten Experimente und mit Hilfe theoretischer Berechnungen wurde ermittelt, dass 40/60 (v/v) n-Decan/TCB und 30/70 (v/v) 1-Decanol/TCB die höchste chromatographische Auflösung bei der Trennung von E/O-Copolymeren mittels HT-TGIC ermöglichen. Diese optimierten Systeme wurden auch angewendet, um als Proof of Concept einen Modellblend zu trennen. Die oben genannten Studien über HT-TGIC konzentrierten sich auf die Kontrolle der Trennung der olefinischen Makromoleküle unter Verwendung von PGC als stationärer Phase und eines Temperaturgradienten in einer isokratischen mobilen Phase. Eine wichtige Frage ist daher die nach der Natur der Wechselwirkungen zwischen den Makromolekülen und der graphitischen Oberfläche. Für n-Alkane und weitere Analyten niedrigen Molekulargewichts wurde nachgewiesen, dass diese Wechselwirkungen auf Van-der-Waals- und London-Kräften basieren. Jedoch liegt der Fall für PE auf Grund der Komplexität, die aus den verschiedenen molekularen Heterogenitäten erwächst, anders. Zusätzlich ist PE teilkristalliner Natur und Kristallisation könnte auch eine Rolle spielen. Daher wurde Kernspinresonanzspektroskopie (nuclear magnetic resonance, NMR) unter Variation der Temperatur als NMR mit thermischen Gradienten (thermal gradient NMR, TG-NMR) durchgeführt, um die Wechselwirkungen im System PE/Graphit/ODCB zu untersuchen und den Mechanismus HT-TGIC basierter Trennungen zu verstehen. Eine Herausforderung, die dabei überwunden werden musste, war die Tatsache, dass PGC, welches gemeinhin als stationäre Phase in der HT-LAC benutzt wird, sich im NMR-Röhrchen auf Grund seiner im Vergleich zu ODCB höheren Dichte absetzte. Dieses Problem wurde gelöst, indem Nanographit (NG), dessen Dichte mit der von ODCB vergleichbar ist, verwendet wurde. Die experimentellen Bedingungen wurden zum einen weiter optimiert, um das Absetzen von NG zu verhindern, und zum anderen, um ein gutes Signal-zu-Rausch-Verhältnis für das gelöste PE zu erreichen. Mittels der TG-NMR-Experimente wurde herausgefunden, dass die Konzentration von PE Homopolymeren in der Lösung sich ca. 50 °C oberhalb der Kristallisationstemperatur aus der Lösung zu verringern beginnt. Durch wiederholte Messungen für jeden Temperaturschritt konnte bestätigt werden, dass diese Verringerung nicht auf einen Nicht-Gleichgewichts-Zustand zurückzuführen ist. Die Verringerung der Konzentration ist vollständig und ohne Hysterese bei Erhöhung der Temperatur reversibel. Eine analoge Verringerung der Konzentration in Lösung wurde auch für ein vollständig amorphes E/O-Copolymer gefunden. Das Fehlen einer Hysterese und die Tatsache, dass auch die Konzentration eines amorphen Copolymeren in Lösung nach Abkühlung vermindert ist, deuteten darauf hin, dass die Wechselwirkungen zwischen dem Graphit und dem Polymer adsorptiver Natur sind und induzierte Kristallisation keine oder eine untergeordnete Rolle spielt. Um dies weiter zu überprüfen wurden für beide Proben Lösungs-Kalorimetrie-Experimente unter Verwendung von NG und ODCB durchgeführt. Anhand des Wärmeflusses in der Kühlphase konnte kein thermischer Übergang ermittelt werden, der auf eine induzierte Kristallisation hindeutet. In summa kann somit über diesen indirekten Beweis eine Adsorption der Makromoleküle als Mechanismus der Trennung in der HT-TGIC bestätigt werden. Diese Arbeit unterstützt das Verständnis der Trennung nach Zusammensetzung von Polyolefinen mit der Hilfe von HT-HPLC und eröffnet neue Möglichkeiten für die Trennung von komplexeren polyolefinischen Makromolekülen nach Zusammensetzung in der Zukunft. Die Methodenentwicklung zur Trennung von Oligomeren erweitert den Anwendungsbereich der HT-SGIC auf die Trennung und Identifizierung von linearen Oligomeren. Hieraus ergeben sich beispielsweise Perspektiven für die Trennung von verzweigten Oligomeren. Die entwickelte Mehrfachinjektionstechnik ist ein Schlüsselschritt für 2D HT-LC Trennungen im Hinblick auf die Anwendung als quantitative Methode und zum Nachweis von Minderheitskomponenten. Die neu entwickelten HT-LCCC Trennungen des PE können auf andere olefinische Homo- und Copolymere erweitert werden, um zukünftig dem analytischen Bedarf des sich rasch entwickelnden Gebietes der segmentierten Olefincopolymere Rechnung zu tragen. Die Anwendung von gemischten mobilen Phasen bei der HT-TGIC verbesserte die Auflösung der Trennung von E/O-Copolymeren und kann darüber hinaus auf andere Lösungsmittel- und Polymersysteme erweitert werden. Die Auseinandersetzung mit der TG-NMR erweiterte das Verständnis der Wechselwirkungen in PE/Graphit/Lösungsmittel-Systemen bei variablen Temperaturen. Dieses Wissen kann zu einer besseren Kontrolle über Trennungen mittels HT-TGIC genutzt werden. Perspektivisch stellt die TG-NMR-Methode ein leistungsfähiges Verfahren für das Screening von möglicherweise für die Wechselwirkungschromatographie einsetzbaren stationären Phasen im Hinblick auf ihre Selektivität dar.

URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-43030
Classification DDC: 500 Science and mathematics > 540 Chemistry
600 Technology, medicine, applied sciences > 660 Chemical engineering
Divisions: 07 Department of Chemistry
07 Department of Chemistry > Ernst-Berl-Institut > Fachgebiet Makromolekulare Chemie
Date Deposited: 11 Dec 2014 13:27
Last Modified: 09 Jul 2020 00:50
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/4303
PPN: 386760209
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