本發(fā)明涉及分析測(cè)試領(lǐng)域，具體而言，涉及一種共聚聚丙烯橡膠相中乙烯含量的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)在分析橡膠相中乙烯含量方面通常采用核磁法。核磁法是首先將抗沖共聚聚丙烯在120℃油浴中，使固體試樣在氘代鄰氯二苯溶劑中充分溶解，再采用13cnmr測(cè)定抗沖共聚聚丙烯橡膠相中乙烯含量。但是該方法相對(duì)繁瑣，耗時(shí)較長(zhǎng)，難以滿(mǎn)足快速分析的要求，并且該方法在分析過(guò)程中應(yīng)用溶劑氘代鄰二氯苯。該溶劑與氧化劑或光接觸是會(huì)分解為一氧化碳，二氧化碳和氯化氫，危害身體健康，同時(shí)該溶劑的價(jià)格昂貴，對(duì)水有危害，即使是小量的溶劑滲入地下也會(huì)對(duì)飲用水造成危險(xiǎn)。所以核磁法存在費(fèi)用高、測(cè)試周期長(zhǎng)、并且采用溶劑對(duì)身體和水造成危害的問(wèn)題，因此不能滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種共聚聚丙烯橡膠相中乙烯含量的測(cè)定方法，以解決現(xiàn)有的核磁法存在的費(fèi)用高、測(cè)試周期長(zhǎng)及對(duì)人體有害的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一個(gè)方面提供了一種共聚聚丙烯橡膠相中乙烯含量的測(cè)定方法，測(cè)定方法包括：對(duì)共聚聚丙烯標(biāo)樣進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，并繪制結(jié)晶段乙烯特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高比值-乙烯含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線；將待測(cè)的共聚聚丙烯樣品進(jìn)行壓片，作為待測(cè)樣品；對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，得到結(jié)晶段乙烯特征峰峰高h(yuǎn)1和無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高h(yuǎn)2；及根據(jù)h1/h2的比值，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出待測(cè)樣品的橡膠相中的乙烯含量。
進(jìn)一步地，標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制過(guò)程包括：將五個(gè)共聚聚丙烯標(biāo)樣依次進(jìn)行壓片，得到待測(cè)標(biāo)樣a、b、c、d、e，且五個(gè)待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量均不相同；分別對(duì)待測(cè)標(biāo)樣a、b、c、d、e進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，得到各自對(duì)應(yīng)的結(jié)晶段乙烯的特征峰峰高和無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高，并計(jì)算各待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高比值；及以待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高比值為橫坐標(biāo)，待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量為縱坐標(biāo)進(jìn)行曲線擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。
進(jìn)一步地，共聚聚丙烯標(biāo)樣的橡膠相中的乙烯含量在20～65wt％。
進(jìn)一步地，標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制過(guò)程包括：分別計(jì)算待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯的特征峰峰高，峰高測(cè)量的基點(diǎn)為705cm-1，取720cm-1和729cm-1處的峰高h(yuǎn)720和h729之和作為結(jié)晶段乙烯的特征峰峰高，同時(shí)扣除峰谷727cm-1處的峰高；分別計(jì)算待測(cè)標(biāo)樣的無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高，峰高測(cè)量的基點(diǎn)為705cm-1，取731cm-1，732cm-1，733cm-1，734cm-1，735cm-1和736cm-1處的峰高h(yuǎn)731、h732、h733、h734、h735和h736的平均值作為無(wú)規(guī)段乙烯的特征峰峰高；
以待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯的特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯的特征峰峰高之比為橫坐標(biāo)，待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量為縱坐標(biāo)進(jìn)行曲線擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線：乙烯含量rcc2wt％＝a×(h720+h729)/[(h731+h732+h733+h734+h735+h736)/6]+b，其中a為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，b為標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距。
進(jìn)一步地，測(cè)定方法還包括在進(jìn)行壓片過(guò)程之前對(duì)待測(cè)的共聚聚丙烯樣品進(jìn)行預(yù)處理的步驟，預(yù)處理的步驟包括將待測(cè)的共聚聚丙烯樣品置于樣品模具中，然后將樣品模具在已經(jīng)預(yù)熱到180～220℃的熱壓機(jī)中進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間為30～120s。
進(jìn)一步地，壓片過(guò)程在0.2～0.5mpa的壓力下進(jìn)行，壓片時(shí)間為60～180s。
進(jìn)一步地，壓片過(guò)程之后還包括將待測(cè)樣品進(jìn)行冷卻的步驟。
進(jìn)一步地，紅外光譜測(cè)試過(guò)程的測(cè)試條件如下：掃描范圍為4400～400/cm-1，分辨率≤4cm-1，掃描速度為0.2cm·s-1，掃描數(shù)為16～32。
進(jìn)一步地，共聚聚丙烯標(biāo)樣中無(wú)褶皺、無(wú)氣泡。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，對(duì)共聚聚丙烯橡膠相中的乙烯含量進(jìn)行檢測(cè)，試樣制備過(guò)程簡(jiǎn)單、分析速度快，設(shè)備和操作費(fèi)用較低，測(cè)試過(guò)程不應(yīng)用溶劑，綠色環(huán)保且對(duì)身體無(wú)害。同時(shí)該檢測(cè)方法分析靈敏度高，準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好。同時(shí)由于抗沖共聚聚丙烯橡膠相中乙烯的特征峰有重疊無(wú)法采用峰面積的方法計(jì)算乙烯含量，本法采用峰高法計(jì)算乙烯含量有效解決了該問(wèn)題。
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
正如背景技術(shù)所描述的，現(xiàn)有的核磁法存在的費(fèi)用高、測(cè)試周期長(zhǎng)及對(duì)人體有害的問(wèn)題。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種共聚聚丙烯橡膠相中乙烯含量的測(cè)定方法，該測(cè)定方法包括：對(duì)共聚聚丙烯標(biāo)樣進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，并繪制結(jié)晶段乙烯特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高比值-乙烯含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線；將待測(cè)的共聚聚丙烯樣品進(jìn)行壓片，作為待測(cè)樣品；對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，得到結(jié)晶段乙烯特征峰峰高h(yuǎn)1和無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高h(yuǎn)2；及根據(jù)h1/h2的比值，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出待測(cè)樣品橡膠相中的乙烯含量。
通過(guò)本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆椒z測(cè)抗沖共聚聚丙烯橡膠相中乙烯含量，試樣制備過(guò)程簡(jiǎn)單、分析速度快，設(shè)備和操作費(fèi)用較低，測(cè)試過(guò)程不應(yīng)用溶劑，綠色環(huán)保且對(duì)身體無(wú)害。同時(shí)該檢測(cè)方法分析靈敏度高，準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好。同時(shí)由于抗沖共聚聚丙烯橡膠相中乙烯的特征峰有重疊無(wú)法采用峰面積的方法計(jì)算乙烯含量，本法采用峰高法計(jì)算乙烯含量有效解決了該問(wèn)題。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制過(guò)程包括：將五個(gè)共聚聚丙烯標(biāo)樣依次進(jìn)行壓片，得到待測(cè)標(biāo)樣a、b、c、d、e，且五個(gè)待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量均不相同；分別對(duì)待測(cè)標(biāo)樣a、b、c、d、e依次進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，得到各自對(duì)應(yīng)的結(jié)晶段乙烯的特征峰峰高和無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高，并計(jì)算各待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯與無(wú)規(guī)段乙烯特征峰高之比；及以待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高的比值為橫坐標(biāo)，待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量為縱坐標(biāo)進(jìn)行曲線擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。
上述共聚聚丙烯的橡膠相中乙烯含量的測(cè)定方法中，共聚聚丙烯標(biāo)樣橡膠相中乙烯含量可以任意選擇。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，共聚聚丙烯標(biāo)樣的橡膠相中乙烯含量在20～65wt％。將共聚聚丙烯標(biāo)樣橡膠相中乙烯含量限定在上述范圍內(nèi)能夠使測(cè)試結(jié)果分散的較為均勻，從而有利于使擬合得到的工作曲線更加準(zhǔn)確。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制過(guò)程中：分別計(jì)算待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯的特征峰峰高時(shí)，峰高測(cè)量的基點(diǎn)為705cm-1，取720cm-1和729cm-1處的峰高h(yuǎn)720和h729之和作為結(jié)晶段乙烯的特征峰峰高時(shí)，同時(shí)扣除峰谷727cm-1處的峰高；分別計(jì)算待測(cè)標(biāo)樣的無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高，峰高測(cè)量的基點(diǎn)為705cm-1，取731cm-1，732cm-1，733cm-1，734cm-1，735cm-1和736cm-1處的峰高h(yuǎn)731、h732、h733、h734、h735和h736的平均值作為無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高；以待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯的特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯的特征峰峰高之比為橫坐標(biāo)，待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量為縱坐標(biāo)進(jìn)行所述曲線擬合，得到所述標(biāo)準(zhǔn)曲線：乙烯含量rcc2wt％＝a×(h720+h729)/[(h731+h732+h733+h734+h735+h736)/6]+b，其中a為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，b為標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距。
在繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的過(guò)程中由于待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯的特征峰有部分重疊，且對(duì)于729cm-1吸收峰的峰重疊現(xiàn)象較為嚴(yán)重，因而實(shí)際計(jì)算過(guò)程中需要扣除在727cm-1處的峰高。同時(shí)待測(cè)標(biāo)樣的無(wú)規(guī)段乙烯的特征峰部分也有重疊，因而取731cm-1，732cm-1，733cm-1，734cm-1，735cm-1和736cm-1處的峰高的平均值作為待測(cè)標(biāo)樣的無(wú)規(guī)段乙烯的特征峰峰高。然后將通過(guò)上述方法得到結(jié)晶段與無(wú)規(guī)段乙烯的特征峰的峰高之比作為橫坐標(biāo)，待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量為縱坐標(biāo)進(jìn)行所述曲線擬合，這有利于降低計(jì)算誤差，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，測(cè)定方法還包括在進(jìn)行壓片過(guò)程之前對(duì)待測(cè)的共聚聚丙烯樣品進(jìn)行預(yù)處理的步驟，預(yù)處理的步驟包括將待測(cè)的共聚聚丙烯樣品置于樣品模具中，然后將樣品模具在已經(jīng)預(yù)熱到180～220℃的熱壓機(jī)中進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間為60～180s。
將待測(cè)的共聚聚丙烯樣品放在樣品模具中在的熱壓機(jī)中預(yù)熱有利于使待測(cè)共聚聚丙烯樣品可塑性增強(qiáng)，從而有利于在后續(xù)的壓片過(guò)程中得到表面較為平滑的樣片。而將預(yù)熱時(shí)間和溫度限定在上述范圍內(nèi)有利于進(jìn)一步提高樣片的綜合性能。
上述共聚聚丙烯的橡膠相中乙烯含量的測(cè)定方法中，壓片時(shí)使用的壓力和時(shí)間可以選用本領(lǐng)域常用的壓力和時(shí)間。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，壓片過(guò)程在0.2～0.5mpa的壓力下進(jìn)行，壓片時(shí)間為60～180s。壓片過(guò)程使用的壓力和時(shí)間包括但不限于上述范圍，而將其限定在上述范圍內(nèi)有利于提高壓制而成的樣片的質(zhì)量。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，壓片過(guò)程之后還包括將待測(cè)樣品進(jìn)行冷卻的步驟。在壓片過(guò)程中將待測(cè)樣品進(jìn)行冷卻有利于使壓制成的樣片與模具脫離，提高脫模性。
上述冷卻過(guò)程優(yōu)選為壓片過(guò)程結(jié)束后，泄壓，將含有上述待測(cè)樣品的模具放置于水浴模具中，冷卻5分鐘后,將樣片取出，取出樣片，放入冰水浴中，冷卻1min后，用濾紙將樣片中的水吸干，待紅外光譜分析。優(yōu)選共聚聚丙烯標(biāo)樣中無(wú)褶皺、無(wú)氣泡，這有利于減小誤差，提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，紅外光譜測(cè)試過(guò)程的測(cè)試條件如下：掃描范圍為4400～400/cm-1，分辨率≤4cm-1，掃描速度為0.2cm·s-1，掃描數(shù)為16～32。采用上述測(cè)試條件對(duì)共聚聚丙烯的樣品進(jìn)行測(cè)試有利于提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
實(shí)施例1
以某廠生產(chǎn)的抗沖共聚聚丙烯裝置牌號(hào)為icp-k8003的標(biāo)樣作為待測(cè)樣品(橡膠相中的乙烯含量分為49.3wt％)進(jìn)行橡膠相中乙烯含量的測(cè)定，具體測(cè)試步驟如下：
1、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
將五個(gè)共聚聚丙烯標(biāo)樣依次進(jìn)行壓片，得到待測(cè)標(biāo)樣a、b、c、d、e，且五個(gè)待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量分別為27.95wt％，39.34wt％，48.17wt％，54.18wt％，58.70wt％，62.01wt％；分別對(duì)待測(cè)標(biāo)樣a、b、c、d、e進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，得到各自對(duì)應(yīng)的結(jié)晶段乙烯的特征峰峰高和無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高，并計(jì)算各待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高比值；及以待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高比值為橫坐標(biāo)，待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量為縱坐標(biāo)進(jìn)行曲線擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。將上述繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線儲(chǔ)存在紅外光譜儀的參數(shù)庫(kù)中。
2、放一片錫箔紙與壓片模具上，取適量icp粒料放于錫箔紙上，再蓋上另一片錫箔紙，最后蓋上模具上蓋。
3、將上述模具放入已經(jīng)預(yù)熱到200℃的熱壓機(jī)中，只保持接觸，預(yù)熱60s。再加壓到0.25mpa，維持60s，然后快速泄壓。將含上述樣品的模具放置于水浴模具中，冷卻5min后，將樣片取出。將取出的樣片放入冰水浴中，冷卻1min后用濾紙將樣片中的水吸干，待紅外光譜分析。樣片均勻、無(wú)氣泡、無(wú)褶皺。
4、將紅外光譜儀的參數(shù)設(shè)置為：掃描范圍為4400～400/cm-1，分辨率為4cm-1，掃描速度為0.2cm·s-1，掃描數(shù)32。然后扣除空白掃描，再對(duì)樣片進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，得到待測(cè)樣品橡膠相中結(jié)晶段乙烯的特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯的特征峰峰高之比。
5、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出待測(cè)樣品橡膠相中乙烯含量；平行測(cè)定三次，橡膠相中乙烯含量分別為49.5wt％、49.6wt％、49.5wt％，誤差為0.47％。
由此可知，采用上述方法對(duì)待測(cè)樣品橡膠相中乙烯含量進(jìn)行測(cè)定的方法的準(zhǔn)確性和精確度均較高。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1的區(qū)別在于，標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制過(guò)程中，五個(gè)待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量分別為10.05wt％，15.00wt％，48.17wt％，54.18wt％，58.70wt％，85.01wt％。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出待測(cè)樣品橡膠相中乙烯含量；平行測(cè)定三次，橡膠相中乙烯含量分別為49.8wt％、49.6wt％、49.9wt％，誤差為0.95％。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1的區(qū)別在于，標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制過(guò)程中，分別計(jì)算待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯的特征峰峰高，峰高測(cè)量的基點(diǎn)為705cm-1，取720cm-1和729cm-1處的峰高h(yuǎn)720和h729之和作為結(jié)晶段乙烯的特征峰峰高，同時(shí)扣除峰谷727cm-1處的峰高；分別計(jì)算待測(cè)標(biāo)樣的無(wú)規(guī)段乙烯特征峰峰高，峰高測(cè)量的基點(diǎn)為705cm-1，取731cm-1，732cm-1，733cm-1，734cm-1，735cm-1和736cm-1處的峰高h(yuǎn)731、h732、h733、h734、h735和h736的平均值作為無(wú)規(guī)段乙烯的特征峰峰高；以待測(cè)標(biāo)樣的結(jié)晶段乙烯的特征峰與無(wú)規(guī)段乙烯的特征峰峰高之比為橫坐標(biāo)，待測(cè)標(biāo)樣橡膠相中的乙烯含量為縱坐標(biāo)進(jìn)行曲線擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出待測(cè)樣品橡膠相中乙烯含量；平行測(cè)定三次，橡膠相中乙烯含量分別為49.4wt％、49.4wt％、49.5wt％，誤差為0.27％。
實(shí)施例4
與實(shí)施例1的區(qū)別在于，壓片之前不進(jìn)行預(yù)熱，得到的樣品有褶皺和氣泡。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出待測(cè)樣品橡膠相中乙烯含量；平行測(cè)定三次，橡膠相中乙烯含量分別為49.9wt％、49.4wt％、50.2wt％，誤差為1.08％。
實(shí)施例5
與實(shí)施例1的區(qū)別在于，壓片過(guò)程在1mpa的壓力下進(jìn)行，壓片時(shí)間為30s。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出待測(cè)樣品橡膠相中乙烯含量；平行測(cè)定三次，橡膠相中乙烯含量分別為49.8wt％、49.5wt％、50.0wt％，誤差為0.95％。
綜上所述，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：通過(guò)本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆椒z測(cè)抗沖共聚聚丙烯橡膠相中的乙烯含量，試樣制備過(guò)程簡(jiǎn)單、分析速度快，設(shè)備和操作費(fèi)用較低，測(cè)試過(guò)程不應(yīng)用溶劑，綠色環(huán)保且對(duì)身體無(wú)害。同時(shí)該檢測(cè)方法分析靈敏度高，準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好。同時(shí)由于抗沖共聚聚丙烯橡膠相中乙烯的特征峰有重疊無(wú)法采用峰面積的方法計(jì)算乙烯含量，本法采用峰高法計(jì)算乙烯含量有效解決了該問(wèn)題。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。