本实用新型专利技术提供一种用于测量高分子材料中碳含量的装置，包括燃烧单元、供气单元，以及包括第一容器、第二容器、电导电极以及电导率仪的CO2检测单元；燃烧单元设置第一进气口、第一出气口以及进料口；待测高分子材料通过燃烧单元的进料口进入燃烧单元，在供气单元提供气体辅助下碳元素燃烧生成CO2进入第一容器除水干燥，然后进入第二容器，二氧化碳与第二容器中的CO2吸收溶液反应生成沉淀，导致溶液的电导率发生变化，通过电导率仪可显示电导率的变化，经过计算可获得二氧化碳的质量，从而推算出待测高分子材料中的碳含量。该装置结构简单、易操作、燃烧单元温度可控，可以直接得到有机碳含量和/或无机碳含量。机碳含量和/或无机碳含量。机碳含量和/或无机碳含量。
【技术实现步骤摘要】
一种用于测量高分子材料中碳含量的装置
[0001]本技术属于物质组分分析测试
，具体涉及一种用于测量高分子材料中碳含量的装置。
技术介绍
[0002]塑料等高分子材料在日常生活生产中被广泛应用。随着塑料等高分子产业的不断发展，人们对塑料等高分子材料的使用性能要求也越来越高。
[0003]碳酸钙或其他碳酸盐的加入能够提高塑料等高分子材料或产品的强度、硬度、散光性、耐热性或其他特殊性能，因碳酸钙或其他碳酸盐含量是塑料等高分子材料测试的一个重要参数指标。
[0004]目前区分塑料中有机碳含量和无机碳含量的方法多是首先测试总碳含量与无机碳含量，然后利用总碳含量扣除无机碳含量得到有机碳的含量。总碳含量的测试手段较成熟，如利用总碳分析仪等，而无机碳含量测试手段多依赖于化学法，存在操作繁琐，流程长等问题，因此能够简单、易操作地得到有机碳含量、无机碳含量以及总碳含量是本领域技术人员的技术目标之一。
技术实现思路
[0005]本技术提供一种用于测量高分子材料中碳含量的装置，利用该装置可以直接得到有机碳含量、无机碳含量以及总碳含量。
[0006]本技术的技术方案为：一种用于测量高分子材料中碳含量的装置，如图 1所示，包括燃烧单元10、供气单元20、以及CO2检测单元30；
[0007]燃烧单元10设置第一进气口101、第一出气口102以及进料口103；
[0008]CO2检测单元30用于测量燃烧单元产生的气体中的CO2，包括装有除水干燥剂的第一容器31、装有CO2吸收溶液的第二容器32、电导电极33以及电导率仪34；
[0009]第一容器31设置第二进气口311与第二出气口312，第二容器32设置第三进气口321与第三出气口322；
[0010]待测高分子材料通过进料口进入燃烧单元10，在燃烧单元10内进行燃烧；
[0011]供气单元20通过燃烧单元的第一进气口101连通燃烧单元10，用于为燃烧单元10提供氧气；
[0012]第一容器的第二进气口311通过燃烧单元的第一出气口102连通燃烧单元 10，第一容器的第二出气口312连通第二容器的第三进气口321，第二容器的第三出气口322连通大气或者气体收集单元。电导电极33的一端伸入第二容器的 CO2吸收溶液中，另一端连接电导率仪34。
[0013]作为优选，所述燃烧单元的内胆由耐高温材料构成，例如耐热1200℃以上的耐高温材料构成。
[0014]待测高分子材料进入燃烧单元的方式不限，可以是手动进料，也可以通过连接自
动进样装置进料。
[0015]所述燃烧单元的升温可控，例如可以通过电脑控制升温过程，以满足不同材料在燃烧单元充分燃烧或分解。
[0016]所述CO2吸收溶液用于吸收CO2，具体溶液不限，包括能与CO2发生反应形成沉淀的溶液，例如氯化钙溶液、氢氧化钡溶液、硝酸银溶液等中的一种或者几种。
[0017]所述除水干燥剂不限，包括硅胶、CaCl2、MgSO4、CaSO4等中的一种或者几种。
[0018]作为优选，所述供气单元首先连通装有氯化钙、生石灰等碱性物质的第三容器，去除气体中的CO2，然后通过进料口进入燃烧单元10；或者，所述供气单元首先连通CO2检测装置，用于检测其中CO2含量，然后通过进料口进入燃烧单元10，在后续计算过程中扣除供气单元20中CO2含量。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020](1)本技术将待测高分子材料置于燃烧单元，在供气单元提供的气体辅助下进行燃烧，其中碳元素生成CO2气体，气体经过第一容器除去气体中可能存在的水分，然后进入第二容器，在第二容器中二氧化碳被CO2吸收溶液吸收，导致溶液的电导率发生变化，通过电导率仪可显示电导率的变化，进而经过计算可获得二氧化碳的质量，从而推算出待测高分子材料中的碳含量。
[0021](2)本技术中，燃烧单元温度可控，因此可以设定不同的温度区间，得到不同的温度区间产生的CO2生成量。例如，可以设定燃烧单元的温度为小于等于600℃，在该温度下有机碳一般充分燃烧而无机碳不燃烧，因此可以计算得到有机碳的含量，再结合待测材料的总碳含量或者继续升温可以得到无机碳含量。
[0022](3)本技术结构简单、易操作，可以直接得到有机碳含量、无机碳含量，以及总碳含量。
附图说明
[0023]图1是实施例1中用于测量高分子材料中碳含量的装置的结构示意图。
[0024]图1中的附图标记为：燃烧单元10、供气单元20、CO2检测单元30、第一容器31、第二容器32、电导电极33、电导率仪34、燃烧单元的第一进气口 101、燃烧单元的第一出气口102、燃烧单元的进料口103、第一容器的第二进气口311、第一容器的第二出气口312、第二容器的第三进气口321、第二容器的第三出气口322。
具体实施方式
[0025]实施例1：
[0026]本实施例中，用于测量高分子材料中碳含量的装置如图1所示，包括燃烧单元10、供气单元20、以及CO2检测单元30。
[0027]燃烧单元10设置第一进气口101、第一出气口102以及进料口103。
[0028]CO2检测单元30用于测量燃烧单元产生的气体中的CO2，包括装有除水干燥剂的第一容器31、装有CO2吸收溶液的第二容器32、电导电极33以及电导率仪34。
[0029]第一容器31设置第二进气口311与第二出气口312。第二容器32设置第三进气口321与第三出气口322。
[0030]待测高分子材料通过进料口103进入燃烧单元10，在燃烧单元10内进行燃烧。
[0031]供气单元20通过燃烧单元的第一进气口101连通燃烧单元10，用于为燃烧单元10提供氧气或其他惰性气体。
[0032]第一容器的第二进气口311通过燃烧单元的第一出气口102连通燃烧单元 10，第一容器的第二出气口312连通第二容器的第三进气口321，第二容器的第三出气口322连通大气或者气体回收单元，电导电极33的一端伸入第二容器的 CO2吸收液中，另一端连接电导率仪34。
[0033]本实施例中，燃烧单元10的内胆由耐热1200℃以上的耐高温材料构成。待测高分子材料可以手动进料，也可以通过连接自动进样装置进料。
[0034]本实施例中，可以通过电脑控制燃烧单元10的升温程序，以满足不同材料在燃烧单元充分燃烧或分解。
[0035]本实施例中，CO2吸收溶液是硝酸银溶液，除水干燥剂是硅胶。
[0036]本实施例中，待测塑料样品是PLA、PC和碳酸钙组成的高分子材料。PLA 的热分解温度为350
‑
375℃，PC的热分解温度为480
‑
535℃。
[0037]利用本实施例的装置进行塑料中碳含量的测定如下：
[0038]供气单元20中存储氧气。利用电导率仪34测试CO2吸收液的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于测量高分子材料中碳含量的装置，其特征是：包括燃烧单元(10)、供气单元(20)以及CO2检测单元(30)；燃烧单元(10)设置第一进气口(101)、第一出气口(102)以及进料口(103)；CO2检测单元(30)用于测量燃烧单元产生的气体中的CO2，包括装有除水干燥剂的第一容器(31)、装有CO2吸收溶液的第二容器(32)、电导电极(33)以及电导率仪(34)；第一容器(31)设置第二进气口(311)与第二出气口(312)，第二容器(32)设置第三进气口(321)与第三出气口(322)；待测高分子材料通过进料口(103)进入燃烧单元(10)，在燃烧单元(10)内进行燃烧；供气单元(20)通过燃烧单元的第一进气口(101)连通燃烧单元(10)，用于为燃烧单元(10)提供氧气；第一容器的第二进气口(311)通过燃烧单元的第一出气口(102)连通燃烧单元(10)，第一容器的第二出气口(31...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔丽春，时晓露，谢开锋，
申请(专利权)人：宁波新材料测试评价中心有限公司，
类型：新型
国别省市：
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