一种聚烯烃马来酸酐接枝率检测方法与流程

本发明涉及塑料改性技术领域，具体为一种聚烯烃马来酸酐接枝率检测方法。

背景技术：

在接枝马来酸酐的聚烯烃双螺杆挤出工艺中，最终产品的酸酐接枝率是影响产品性能的直接特征值，是衡量工艺稳定性和质量的主要指标，传统的非水酸碱滴定法测试要求使用芳香族有机溶剂，将聚烯烃材料加热溶解后使用配制的标准酸碱滴定液进行热滴定，而在滴定过程中如果采用直接滴定法，用碱溶液(koh-乙醇)滴定，容易出现凝胶现象，造成测量结果出现偏差。而采用反滴定法在溶解后先加碱溶液(koh-乙醇)煮沸1小时，再加过量酸(hcl-异丙醇)中和，最后再用碱溶液(koh-乙醇)滴定，过程中保持加热状态可以获得较稳定的结果再现性，然而依然存在以下问题：①有机溶剂存在安全性隐患，如有毒性，可燃性；②标准酸碱液必须进行浓度标定，采用专用且高纯度试剂；③酸碱液中使用的盐酸及产品提纯需要使用的丙酮为易制毒化学品，采购需繁琐手续；④显色剂的选择有难度，滴定终点不易获得，且存在人为判读偏差问题；⑤操作需要一直保持加热状态，存在操作时烫伤风险；⑥当产品配方中存在其它含羰基共聚单体成分时，结果常会比真实值偏高。

相应的，在业界采用的傅里叶红外光谱法测试，存在样品制备容易，结果判读方便的特点。读取红外图谱上1780cm-1的马来酸酐特征峰，和1460cm-1处－ch2－的特征峰峰高计算比值，跟已知同类型已知接枝率的标准品对照即可得到相对接枝率。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚烯烃马来酸酐接枝率检测方法，用于马来酸酐接枝聚烯烃相对接枝率测试，规范制样配合傅里叶变换红外光谱检测，以及基于excel的自动计算软件的增强数据分析，提高检测的准确程度以及效率。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚烯烃马来酸酐接枝率检测方法，包括以下步骤：

第一步：压片治具准备：准备不同厚度不锈钢片材，系列专用垫片，材料选用标准厚度不锈钢片材，使用线切割或激光切割定制加工，切割完成后确保打磨光滑。

图2中d＝100mm，d＝25mm，t＝50tm，60tm，70tm，80tm，90tm，100tm。

第二步：样品制备：首先清洗治具及耐热防粘层材料，然后采用热压法将样品颗粒压成厚度介于50-100tm的薄膜，厚度可根据具体聚烯烃的材料特征采用不同厚度的治具(初次测试某样品，可将不同厚度治具分别制样)，由此将2960cm-1、2870cm-1处甲基，2930cm-1、2850cm-1处亚甲基峰人为控制结果溢出，而控制1460cm-1处－ch2－的碳氢弯曲振动吸收峰峰高控制到量程的80-95％之间，使得1780cm-1处的马来酸酐特征峰更为显著，由此最大可能的提高检测精度。

典型压片工艺条件为：200-230℃(视具体聚烯烃材料特性调整)，5mpa压力，预热1分钟，间隔20秒逐渐加压，直到恒定在5mpa，维持1分钟，取出加一定重量下冷却。

第三步：样品处理：将样品膜置于恒温干燥箱80℃条件下连续烘12小时；必要时可现置于分析纯丙酮中浸泡6小时，以便排除材料内部未反应的马来酸酐单体。

第四步：红外光谱测试：测试傅里叶变换红外吸收光谱，(：验证采用港东ftir-650傅里叶变换红外光谱仪)导出波数及对应吸光度数据到软件。

第五步：数据处理：自动读取红外图谱上1780cm-1的马来酸酐特征峰，采用基线法得到此峰高，记为l1780；同理得到1460cm-1处－ch2－的碳氢弯曲振动吸收峰特征峰峰高，记为l1460，设定△l＝l1780/l1460，参考已知接枝率j0标准的同类型产品△0，软件可方便的自动计算样品的接枝率，(因不同官能团的影响，特征峰位置常产生的漂移在计算中会自动识别)。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种聚烯烃马来酸酐接枝率检测方法，具备以下有益效果：

1、该聚烯烃马来酸酐接枝率检测方法，可以更准确快速的测量并计算马来酸酐接枝聚烯烃相对接枝率，只要求较少的制样设备，标准品以及傅里叶变换红外光谱仪。

2、该聚烯烃马来酸酐接枝率检测方法，可以自动分辨由于不同类型其它共聚单体造成的吸收峰波数漂移，以及自动减除基线的影响，提高精度和效率。方便生产或使用马来酸酐接枝聚烯烃的组织自行测试。

3、该聚烯烃马来酸酐接枝率检测方法，通过采用先压成薄片，然后浸泡及热烘方法，可以更完全的去除材料内部未参与反应的马来酸酐单体，排除干扰因素，保证测试准确度。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为本发明专用垫片示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种聚烯烃马来酸酐接枝率检测方法，包括以下步骤：

第一步：压片治具准备：准备不同厚度不锈钢片材，采用专用垫片，如图2所示，材料选用标准厚度不锈钢片材，使用线切割或激光切割定制加工，切割完成后确保打磨光滑。

图2中d＝100mm，d＝25mm，t＝50tm，60tm，70tm，80tm，90tm，100tm。

第二步：样品制备：首先清洗治具及耐热防粘层材料，然后采用热压法将样品颗粒压成厚度介于50-100tm的薄膜，厚度可根据具体聚烯烃的材料特征采用不同厚度的治具(初次测试某样品，可将不同厚度治具分别制样)，由此将2960cm-1、2870cm-1处甲基，2930cm-1、2850cm-1处亚甲基峰人为控制结果溢出，而控制1460cm-1处－ch2－的碳氢弯曲振动吸收峰峰高控制到量程的80-95％之间，使得1780cm-1处的马来酸酐特征峰更为显著，由此最大可能的提高检测精度。

典型压片工艺条件为：200-230℃(视具体聚烯烃材料特性调整)，5mpa压力，预热1分钟，间隔20秒逐渐加压，直到恒定在5mpa，维持1分钟，取出加一定重量下冷却。

第三步：样品处理：将样品膜置于恒温干燥箱80℃条件下连续烘12小时；必要时可现置于分析纯丙酮中浸泡6小时，以便排除材料内部未反应的马来酸酐单体。

第四步：红外光谱测试：测试傅里叶变换红外吸收光谱，(验证采用港东ftir-650傅里叶变换红外光谱仪)导出波数及对应吸光度数据到软件。

第五步：数据处理：自动读取红外图谱上1780cm-1的马来酸酐特征峰，采用基线法得到此峰高，记为l1780；同理得到1460cm-1处－ch2－的碳氢弯曲振动吸收峰特征峰峰高，记为l1460，设定△l＝l1780/l1460，参考已知接枝率j0标准的同类型产品△0，软件可方便的自动计算样品的接枝率，(因不同官能团的影响，特征峰位置常产生的漂移在计算中会自动识别)。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。