乙烯丙烯共聚聚丙烯中乙烯含量快速测定法制造技术

一种乙烯丙烯共聚聚丙烯中乙烯含量快速测定方法，它是用傅里叶变换红外光谱仪测出乙丙共聚聚丙烯样品乙烯特征峰７２０ｃｍ↑［－１］的峰面积的吸光度值与共聚聚丙烯特征峰４５００～３９５５ｃｍ↑［－１］的峰面积的吸光度值之比值ｘ，然后以回归公式Ｙ＝ａｘ＋ｂ计算出乙烯的含量Ｙ％，回归公式ｙ＝ａｘ＋ｂ中ａ与ｂ为常数。它们可以通过标准样品的红外光谱求得。该方法简捷、快速、准确。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚烯烃的分析方法，具体地说，乙烯丙烯共聚聚丙烯中乙烯含量的测定。等规聚丙烯是一种结晶性高聚物，其冲击韧性较低，尤其是低温下的脆性大大限制了它的使用。因此，人们采用添加韧性材料共混或共聚的方法对其进行改性，以达到使用要求。乙丙共聚聚丙烯是乙烯和丙烯用齐格勒-纳塔型催化剂共聚合工业化生产产物，亦称“乙丙嵌段共聚物”，其许多性质，特别是抗冲击强度比等规聚丙烯有显著的提高。在乙丙共聚聚丙烯中，乙烯的加入量，乙烯在最终聚合物分子链上的存在状态及最终共聚聚丙烯的形态结构对聚合物的宏观机械性能影响很大，决定共聚聚丙烯最终使用性能。所以，简捷、快速、准确地测定乙丙共聚聚丙烯中乙烯含量，是共聚聚丙烯生产中工艺控制关键参数之一，是成品检验中必不可少的内控指标，也是工业大生产装置长周期稳定运行和生产出良好的共聚聚丙烯材料所必需的。乙丙共聚聚丙烯中乙烯定量分析方法很多，如化学分析法、放射性同位素法、均聚物共混法、模型化合物法、核磁共振法。化学分析法、放射性同位素法、模型化合物法、由于操作程序复杂，达不到快速分析要求，在工业化生产中很少使用。均聚物共混物法由于测试误差较大也很少使用。由于NMR灵敏度和分辨率的提高，用13C-NMR方法研究共聚型聚丙烯序列结构和组成，能准确地定量分析共聚物乙烯含量，只是由于NMR仪器昂贵，分析仪器操作复杂，分析周期长，不适应工业大生产中简捷快速的要求。本专利技术的目的是提供一种快速、简便的利用傅里叶变换红外光谱仪测定乙丙共聚聚丙烯中乙烯含量的方法。本专利技术的技术方案如下。一种乙烯丙烯共聚聚丙烯中乙烯含量快速测定方法，它是用傅里叶变换红外光谱仪测出乙丙共聚聚丙烯样品乙烯特征峰720cm-1的峰面积的吸光度值与共聚聚丙烯特征峰4500～3955cm-1的峰面积的吸光度值之比值X，然后以经回归分析得出的回归公式Y＝ax+b计算出乙烯的含量Y％。Y％为乙烯丙烯共聚聚丙烯中含乙烯的质量百分数。对于同一仪器，相同测试条件，回归公式Y＝ax+b中a和b为常数，它们可以通过标准样品的红外光谱求得，标准样品可以用13C-NMR法测定而获得。本专利技术的测定方法，当乙烯丙烯共聚聚丙烯中乙烯含量在不同的范围段中，其回归公式Y＝ax+b中的a与b值可以是不相同的值。本专利技术人根据所使用的仪器等条件将乙烯含量分为三个含量段，即高乙烯含量段12％＜C2＝m％≤30％，中乙烯含量段3％＜C2＝m％≤12％，低乙烯含量段0.3％＜C2＝m％≤3％。本方法的特点是(1)本方法是用傅里叶变换红外光谱仪测定乙丙共聚聚丙烯中乙烯含量的一种通用方法，特别适用诸如气相法、淤浆法等大生产装置工业化生产乙丙共聚聚丙烯的快速测定。(2)本方法是针对乙丙共聚聚丙烯(二元共聚物)——热塑性塑料中乙烯含量的测定。(3)本方法对乙丙共聚聚丙烯粒料或粉料均可适用。(4)本方法简捷、快速、准确。附图说明图1为乙丙共聚聚丙烯的FT-IR红外光谱图；图2为高乙烯含量的工作曲线；图3为中乙烯含量的工作曲线；图4为低乙烯含量的工作曲线。以下通过实施例进一步说明本专利技术。实施例1乙丙共聚聚丙烯标样乙烯含量的确定用13C-NMR核磁共振法测定每个乙丙共聚聚丙烯标样乙烯含量值(设定为真实值)，13C-NMR核磁共振法测定由国家计量局认证合格的中国科技大学结构测试中心(国家级开放实验室)完成。本方法视乙丙共聚聚丙烯中乙烯含量不同，分为高乙烯含量、中乙烯含量、低乙烯含量三部分。为方便起见，定R＝10x。1.1高乙烯含量回归分析、标准工作曲线制定公式的测定范围12％＜C2＝m％≤30％表1.高乙烯含量的回归方程< >1.2中乙烯含量回归分析、标准工作曲线制定公式的测定范围3％＜C2＝m％≤12％表2.中乙烯含量的回归方程<t >1.3低乙烯含量回归分析、标准工作曲线制定公式的测定范围0.3％≤C2＝m％≤3％表3.低乙烯含量回归方程< 实施例22.1测试仪器本方法适用各种型号FT-IR傅里叶变换红外光谱仪。本专利技术人所用仪器为(1)美国PE公司1760型傅里叶变换红外光谱仪光源能量＞30000分辩率4.0cm-1扫描次数20次(2)美国PE公司，SPECAC压模机压力0～15t(使用时压力为4t)温度0～300℃(使用时温度为180℃)2.2测试条件测试环境温度25±3℃测试环境湿度RH≤60％2.3测试样品制作(1)将样品粒料置于金属模具中放入180℃±1℃加热台上，熔融3分钟直至180℃，加压至4t恒温10分钟 后取出置冷却盒(水冷)冷却至室温，取出薄膜待测。(2)薄膜样品厚度220-250μm选用SPECAC压模机配套压框“E”框。(3)将粉料样品先预制5片，然后每2.5片为一组复制成2片待测。2.4样品测试步骤(1)测试前检查测试环境的温、湿度是否合乎要求，要在规定的恒温、恒湿条件下操作。(2)FT-IR红外光谱仪开机，稳定30分钟后，检查仪器分辨率、能量、信噪比是否达到厂家给定指标，然后进行0％，100％透过率及背景噪音扫描，正常后进入下一步测试操作。(3)将乙丙共聚聚丙烯样品按制样要求压制厚度相同的薄膜片，每样制两片做平行测试用。薄膜片厚度相差≤5μm，否则从新压制至合乎厚度要求。(4)FT-IR红外光谱仪波数范围设定在4500～450cm-1，进行背景扫描。(5)再将压制好的样片插入FT-IR样品固定支架上，测定透射率红外光谱图。测试完成后存盘待计算处理。2.5测试结果、计算(1)对所得乙丙共聚聚丙烯透射红外光谱图转换成吸光度红外光谱图。(2)在FT-IR吸光度红外光谱图上，利用计算机分别计算4500～3955cm-1峰面积吸光度值及720cm-1峰峰面积的吸光度值。(参见图1)(3)计算A720/A4500～3955峰面积吸光度比值并扩大10倍得R值。(4)根据R值大小从工作曲线上查出对应乙烯含量，或将R值代入回归方程中计算出该样品的乙烯含量。(用多个标准样品作上述测试，则可计算出回归公式中的a和b值)2.5.1高含量乙烯分析回归方程样品YZ504#乙丙共聚聚丙烯中乙烯含量快速分析13C-NMR测定(真实值)u＝24.3(m％)(1)不同样片FT-IR测定值表4.不同样片FT-IR测定值 平均值Y＝24.49m％平均绝对误差24.49-24.30＝0.19相 对 误 差0.19/24.3×100％＝0.7％(1)同一样片不同点FT-IR测定值表5.同片不同点FT-IR测定值 Y＝24.97m％平均绝对误差24.97-24.3＝0.67(m％)相 对 误 差0.67/24.3×100％＝2.76％2.5.2中含量乙烯回归方程样品YZ502#乙丙共聚聚丙烯中乙烯含量快速分析13C-NMR测定(真实值)u＝9.94m％(1)不同样片FT-IR测定值表6.不同样片FT-IR测定值 平均值Y＝11.36m％平均绝对误差11.36-9.94＝1.42相 对 误 差1.42/9.94×100％＝14.29％(2)同一样片不同点FT-IR测定值表7.同片不同点FT-IR测定值 <p>Y＝11.52m％平均绝对误差11.52-9.94＝1.58(m％)相 对 误 差1.58/9.94×100％＝15.90％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙烯丙烯共聚聚丙烯中乙烯含量快速测定方法，其特征是用傅里叶变换红外光谱仪测出乙丙共聚聚丙烯样品乙烯特征峰７２０ｃｍ↑［－１］的峰面积的吸光度值与共聚物特征峰４５００～３９５５ｃｍ↑［－１］的峰面积的吸光度值之比值ｘ，然后以经回归分析得出的回归公式Ｙ＝ａｘ＋ｂ计算出乙烯的含量Ｙ％（质量百分数），回归公式中的ａ与ｂ的值通过标准样品求得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉镶，
申请(专利权)人：中国石化集团扬子石油化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]