用于聚烯烃分枝的分析方法以及使用该分析方法的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种分析聚烯烃分枝的方法和使用该方法的系统，所述方法包括：a)使用核磁共振(NMR)波谱仪和脉冲程序获得包含具有多个分枝的聚烯烃的样品的光谱，其中在光谱中分枝的峰彼此分离；和b)使用分离的峰计算每个分枝的比例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种分析聚烯烃分枝的方法以及使用该分析方法的系统。
技术介绍
包括聚乙烯等的聚烯烃的分枝浓度(分枝比)被认为是影响产品性能包括熔化、结晶度等的主要因素。分析分枝浓度的常规方法由于测试时间长而有问题，该方法使得能被测试的样品的种类受到限制并且分析结果的反馈不可避免地晚。因此，就缩短测试时间并提高样品制备效率而言需要改善分析方法。在分析聚烯烃分枝浓度中通常使用的碳NMR(核磁共振)不希望地需要约12小时以上的测量时间。例如，在ProfessorRandall的论文(Carbon-13NMRofethylene-1-olefincopolymers:Extensiontotheshort-chainbranchdistributioninalow-densitypolyethylene,JournalofPolymerScience:PolymerPhysicsEdition，第11期，第275-287页，1973年2月)中提到的，提供了包括通过13C-NMR测量分枝浓度并定性和定量分析共聚单体的分析方法。然而，这些方法由于测试时间长以及使用校准曲线如NIR、GPC等测量短链分枝时的值的可疑的精确度而有缺陷。在这方面，韩国专利申请公开号No.2007-0088724公开了一种使用H-NMR和13C-NMR分析化合物结构的方法，但是还没有介绍过聚烯烃分枝比的分析方法。因此，需要能够显著缩短测量时间并能够分析低浓度样品的新的分析方法。
技术实现思路
技术问题本专利技术是针对相关领域遇到的上述问题而做出的，并且本专利技术的目的是提供一种分析聚烯烃分枝比的新方法，与常规分析方法不同，本专利技术的方法可以显著缩短测量时间并可以用于分析低浓度样品。技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供一种分析聚烯烃分枝的方法，包括：a)使用NMR波谱仪和脉冲程序获得包含具有多个分枝的聚烯烃的样品的光谱，其中在该光谱中所述分枝的峰彼此分离；和b)使用所述分离的峰计算每个分枝的比例。此外，本专利技术提供一种分析聚烯烃分枝的系统，包括：a)峰分离模块，其使用NMR波谱仪和脉冲程序获得包含具有多个分枝的聚烯烃的样品的光谱，其中在该光谱中所述分枝的峰彼此分离；和b)计算模块，其用于使用分离的峰计算每个分枝的比例。有益效果根据本专利技术，聚烯烃的分析方法能够显著缩短测量时间，且能分析低浓度样品，因而与常规分析方法不同，从而能够分析聚烯烃的分枝比。附图说明图1说明根据本专利技术的聚烯烃分枝的命名；图2(a)和2(b)说明根据本专利技术的实施例1的NMR光谱中分枝的分离；图3说明根据本专利技术的实施例1的NMR光谱中己烯和辛烯分枝的分离；图4说明根据本专利技术的实施例1的样品的NMR光谱；图5(a)至5(c)说明根据本专利技术的实施例2的NMR光谱中分枝的分离；图6说明根据本专利技术的实施例2的样品的NMR光谱；图7说明根据本专利技术的实施例3的NMR光谱中分枝的分离；图8说明使用根据本专利技术的实施例3中的二维(2D)光谱中分枝的分离。具体实施方式下文中，将给出本专利技术的详细说明。根据本专利技术，分析聚烯烃分枝的方法包括：a)使用NMR波谱仪和脉冲程序获得包含具有多个分枝的聚烯烃的样品的光谱，其中所述分枝的峰在光谱中彼此分离；和b)使用分离的峰计算每个分枝的比例。在根据本专利技术分析聚烯烃分枝的方法的a)中，使用NMR波谱仪获得包含具有多个分枝的聚烯烃的样品的光谱，然后在所获得的光谱中分枝的峰彼此分离。在本专利技术中，分析物是包含聚烯烃的样品，并且聚烯烃可以是聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯以及低密度聚乙烯(LDPE)中的任何一种。优选使用的是聚乙烯。聚烯烃可以含有多个分枝。如在此使用的，术语‘分枝’是指代替氢的其它链，可以连接到聚烯烃主链的碳上。例如，当PE具有多个分枝时，其密度下降，得到低密度聚乙烯(LDPE)。另一方面，当PE具有少量分枝时，其密度增加，得到高密度聚烯烃(HDPE)。通常，线性聚烯烃比非线性聚烯烃更强，但是非线性聚烯烃便宜且易于成型。如图1所述，聚烯烃的分枝可以含有C1分枝，该分支包含具有主链的丙烯分枝；C2分枝，该分枝包含具有主链的丁烯分枝；C3分枝，该分枝包含具有主链的戊烯分枝；C4分枝，该分枝包含具有主链的己烯分枝，C5分枝，该分枝包含具有主链的庚烯分枝；以及C6分枝，该分枝包含具有主链的辛烯分枝。聚烯烃的分枝被划分成短链分枝(SCBs)和长链分枝(LCBs)。通常，由1-辛烯共聚单体制备的C6以上的分枝被定义为LCB。在本专利技术中，聚烯烃可以包含SCB和LCB。优选地，聚烯烃具有两个以上的上述定义的C1至C6分枝，例如，丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯和辛烯。在根据本专利技术分析聚烯烃分枝的方法中，含有聚烯烃的样品使用NMR波谱仪和脉冲程序处理，然后获得分枝的峰彼此分离的光谱。NMR波谱仪和脉冲程序可以根据聚烯烃分析物的分枝种类选择使用。对NMR波谱仪没有具体地限制只要其是1H-NMR波谱仪即可，并且优选使用的是配置有BrukerBBO探头(w/z-梯度)和梯度单元[50G/cm]的BrukerAVANCEIIIHD700MHzNMR波谱仪(700mhz用于质子，176MHz用于碳)。脉冲程序包括同核去偶(homo-decoupling)脉冲程序或使用质子-碳异核相关2D方法的脉冲程序，并且可以具体包括由Bruker制造的在s/wTopspinv3.2中含有的zghd.2或zghd.3，1H-13CHMQC脉冲程序或1H-13CHSQC脉冲程序。使用同核去偶脉冲程序时测量时间为约2至5分钟，通过质子-碳异核相关2D方法使用脉冲程序时测量时间为约10至30分钟。当聚烯烃分析物具有两个以上的己烯、庚烯和辛烯分枝时，分枝的偶合光谱部分使用NMR波谱仪和脉冲程序进行同核去偶，从而得到分枝的峰彼此分离的光谱。当在所获得的光谱中偶合己烯、庚烯和辛烯的分枝峰的偶合现象出现时，去除偶合，即，进行同核去偶(homo-decoupling)，从而使偶合的峰彼此分离。下面具体描述同核去偶。如在图2(b)中所示，在具有己烯和辛烯的聚乙烯中，己烯和辛烯的甲基峰由于与其直接相邻的2位的亚甲基(CH2)峰而显示三重偶合模式。当如此偶合的峰的去偶位置变化时，己烯和辛烯的甲基峰可以表示为特定区域中两个分离的单峰。通过将甲基峰的偶合模式由三重峰简化为单峰的去偶合，确定单体的各自积分比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析聚烯烃分枝的方法，包括：a)使用核磁共振(NMR)波谱仪和脉冲程序获得包含具有多个分枝的聚烯烃的样品的光谱，其中在该光谱中所述分枝的峰彼此分离；和b)使用分离的峰计算每个分枝的比例。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.18 KR 10-2013-01246251.一种分析聚烯烃分枝的方法，包括：
a)使用核磁共振(NMR)波谱仪和脉冲程序获得包含具有多个分枝的聚烯
烃的样品的光谱，其中在该光谱中所述分枝的峰彼此分离；和
b)使用分离的峰计算每个分枝的比例。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚烯烃是聚乙烯、聚丙烯、
聚丁烯和低密度聚乙烯(LDPE)中的任何一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚烯烃具有两个以上的丙烯、
丁烯、戊烯、己烯、庚烯和辛烯分枝。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述聚烯烃具有两个以上的己烯、
庚烯和辛烯分枝。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在a)中，所述分枝的偶合光谱部
分使用脉冲程序进行同核去偶，以使所述分枝的峰彼此分离。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述聚烯烃具有丙烯和丁烯分枝。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在a)中，使用脉冲程序通过质子
-碳异核相关2D方法获得二维(2D)光谱，然后所述分枝的峰彼此分离。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述脉冲程序是1H-13CHMQC
脉冲程序或1H-13CHSQC脉冲程序。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在b)中，每个分枝的比例如下计
算：对所述分枝的分离峰积分以获得它们各自积分值，由所述积分值确定分
枝的各自积分比，以及由所述积分比确定所述分枝的各自摩尔比。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在b)中，每个分枝的比例是在
所述聚烯烃中含有的每1000个碳的每个分枝的数目。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在b)中，每1000个碳的每个
分枝的数目使用下面公式1计算：
[公式1]
每1000个碳的分枝A的数目＝[摩尔比(分枝A)×1000]/[摩尔比(聚烯烃)×RPO+∑(摩尔比(分枝k)×Rk)]
(其中，分枝k是聚烯烃的每个分枝，lk是分枝k单体的碳的数目，且lPO是

\t聚烯烃的主链单体的碳的数目)。
12.一种分析聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑珉焕，赵惠星，李侑，郭修荣，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR