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凝胶渗透色谱主要应用于高分子材料和蛋白质的分离，可用来分离相对分子质量从几百万到100这样的一个宽相对分子质量范围的分子。

由于高分子材料的物理性质与其平均相对分子质量积相对分子质量分布密切相关，所以凝胶渗透色谱成了一个快速鉴定聚合物高、低相对分子质量成分的唯一的分析工具。凝胶渗透色谱能用作表示聚合物之间差别的一种定性工具，或用作计算聚合物的平均相对分子质量和相对分子质量分布的一种定量工具。关于凝胶色谱在高分子材料的生产及研究工作中的应用可概括为以下四点：

a.用于高聚物生产过程中中聚合工艺的选择，聚合反应机理的研究以及控制和监视聚合过程；

b.在高聚物材料的加工及使用过程中用于研究相对分子质量及相对分子质量分布与加工使用性能的关系，助剂在加工和使用过程的作用以及老化机理的研究；

c.用于分离和分析高聚物材料的组成、结构、以及高聚物单分散试样的制备；

d.用于小分子物质方面的分析，如在石油及表面涂层工业方面的应用等。