Enb型三元乙丙橡胶各单体含量测定方法
【专利摘要】本发明是一种用于航天燃料固体核磁共振分析的ENB型三元乙丙橡胶各单体含量测定方法。其步骤是：确定检测对象，制备检测样品，选择检测条件，实施核磁检测，处理检测数据；以三元乙丙橡胶中的乙烯、丙稀和乙叉降冰片烯为检测对象；对检测样品进行预称重、切细块处理；采用固体核磁共振波谱仪，采集方式为碳的单脉冲氢去偶脉冲序列；在谱峰归属、谱峰面积积分后，通过公式计算获得检测数据。它利用固体核磁共振波谱仪，以三元乙丙橡胶各单体为检测对象，通过样品制备、谱图采集、谱峰归属、积分处理和公式计算，获得样品各单体质量百分含量。本发明具有操作方便、使用安全、检测数据准确、实验方法科学、简化了实验步骤、节省了检测费用的优点。
【专利说明】ENB型三元乙丙橡胶各单体含量测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种航天高分子绝热材料的固体核磁共振分析法，具体地说是一种ENB型三元乙丙橡胶各单体含量测定方法。ENB为乙叉降冰片烯的简称。
【背景技术】
[0002]中国期刊“分析测试学报”2002年第21卷第2期报道了文献“三元乙丙橡胶的13C - NMR定量分析”，该文献采用液体核磁共振法测定三元乙丙橡胶各单体的含量。该方法样品制备过程繁琐，需要使用有毒试剂。
[0003]中国国军标GJB5180-2003中“ENB型三元乙丙橡胶规范”附录C报道了 “ENB型三元乙丙橡胶乙烯含量的测定”，该标准采用红外光谱仪测定试样的吸光度，根据试样中丙稀的甲基在1155CHT1的吸光度和乙烯的亚甲基在721CHT1的吸光度的比值计算乙烯含量。这种方法需要采用13C —核磁共振法标定已知乙烯含量三元乙丙橡胶试样，并用它作标准试样，用红外光谱仪测定其吸光度A1155A721值，得到标准试样的乙烯含量和对应的A1155A721比值，再根据二者比值绘制出标准曲线。
[0004]上述公开文献反映了 ENB型橡胶中单体含量测定的技术现状，其存在的技术缺陷是:样品制备烦杂，实验过程繁琐，检测对象单一，测试费用较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是要提供一种ENB型三元乙丙橡胶各单体含量测定方法，它能够有效地简化样品处理过程，可靠地缩减检测步骤和实验时间，极大地提高测定方法的普适性和有效性。
[0006]本发明的技术方案是:
[0007]设计一种ENB型三元乙丙橡胶各单体含量测定方法，包括以下五个步骤:确定检测对象，制备检测样品，选择检测条件，实施核磁检测，处理检测数据，其特征在于:在确定检测对象过程中，以三元乙丙橡胶中的乙烯、丙稀和乙叉降冰片烯的三种单体为检测对象；在制备检测样品过程中，对检测样品进行预称重、切细块处理；在选择检测条件过程中，用于采集核磁实验谱图的检测设备为固体核磁共振波谱仪，采集方式为碳的单脉冲氢去偶脉冲序列；在处理检测数据过程中，在完成检测谱峰归属、特征谱峰面积积分的数据处理阶段后，通过公式计算获得检测样品的各单体质量百分含量。其中，在选择检测条件过程中，核磁转子旋转频率不低于10kHz，磁场强度为9.4特斯拉，采用双通道魔角旋转探头；采集脉冲延迟时间为60秒，采集次数为500次，采集用质子通道去耦功率为89.3kHz, 1H和13C的共振频率分别为400.1MHz和100.6MHz, 1H和13C通道的π /2脉冲宽度分别为2.8 μ s和
2.7 μ S。
[0008]本发明的有益效果是:由于在制备检测样品过程中，只需要对检测样品进行预称重、切细块处理，因而避免了接触有毒试剂，节省了样品制备时间。同时由于选择的检测条件是固体核磁共振波谱仪和碳的单脉冲氢去偶脉冲序列的谱图采集方式，相对于液体核磁检测设备，因而不需要制定标准曲线，检测对象也不限于乙烯单体含量。另外，由于确定的检测对象是三元乙丙橡胶中的乙烯、丙稀和乙叉降冰片烯三种单体，因而增加了普适性和有效性。本发明还具有操作方便、使用安全、简化了实验步骤、节省了检测费用的优点。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0010]步骤一，确定检测对象:以三元乙丙橡胶中的乙烯、丙稀和乙叉降冰片烯的三种单体为检测对象。
[0011]步骤二，制备检测样品:对检测样品进行预称重、切细块处理。将约30mgEPDM型三元乙丙橡胶适量剪成芝麻粒大小，用于填装在固体核磁转子内。
[0012]步骤三，选择检测条件:用于采集核磁实验谱图的检测设备为固体核磁共振波谱仪，采集方式为碳的单脉冲氢去偶脉冲序列，其中，在选择检测条件过程中，核磁转子旋转频率不低于10kHz，磁场强度为9.4特斯拉，采用双通道魔角旋转探头；采集脉冲延迟时间为60秒，采集次数为500次，采集用质子通道去耦功率为89.3kHz，1H和13C的共振频率分别为400.1MHz和100.6MHz，1H和13C通道的π /2脉冲宽度分别为2.8 μ s和2.7 μ S。
[0013]步骤四，实施核磁检测:按照步骤三中选定的检测条件，进行核磁信号采集。采集自动结束后，将采集信号进行傅立叶变换，调整基线，得到核磁共振谱图。
[0014]步骤五，处理检测数据:完成检测谱峰归属、特征谱峰面积积分的数据处理，通过公式计算获得检测样品的各单体质量百分含量。
[0015]由公式算出样品中乙烯及丙烯部分的摩尔分数，根据乙叉降冰片烯的烯碳部分峰的积分值计算出乙叉降冰片烯的摩尔分数，然后根据这三种单体的摩尔质量，最后计算出乙烯、丙稀和乙叉降冰片烯的质量分数。
[0016]表1三元乙丙橡胶中乙烯、丙烯及乙叉降冰片烯的核磁共振归属表
【权利要求】
1.一种ENB型三元乙丙橡胶各单体含量测定方法，包括以下五个步骤:确定检测对象，制备检测样品，选择检测条件，实施核磁检测，处理检测数据，其特征在于:在确定检测对象过程中，以三元乙丙橡胶中的乙烯、丙稀和乙叉降冰片烯的三种单体为检测对象；在制备检测样品过程中，对检测样品进行预称重、切细块处理；在选择检测条件过程中，用于采集核磁实验谱图的检测设备为固体核磁共振波谱仪，采集方式为碳的单脉冲氢去偶脉冲序列；在处理检测数据过程中，完成了检测谱峰归属、特征谱峰面积积分的数据处理后，通过公式计算获得检测样品的各单体质量百分含量。
2.根据权利要求1所述的ENB型三元乙丙橡胶各单体含量测定方法，其特征是:在选择检测条件过程中，核磁转子旋转频率不低于10kHz，磁场强度为9.4特斯拉，采用双通道魔角旋转探头；采集脉冲延迟时间为60秒，采集次数为500次，采集用质子通道去耦功率为.89.3kHz，1H和13C的共振频率分别为400.1MHz和100.6MHz，1H和13C通道的π /2脉冲宽度分别为2.8μ s和2.7μ S。
【文档编号】G01N24/08GK104181185SQ201310201252
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月27日 优先权日:2013年5月27日
【发明者】胡伟, 赵志刚, 聂海英, 马新刚, 庞爱民, 黄志萍 申请人:湖北航天化学技术研究所