一种比较树脂分子量及分子量分布的方法与流程

本发明涉及相对分子质量测定，具体为一种比较树脂分子量及分子量分布的方法。

背景技术：

1、树脂的分子量分布是表征聚合物的重要指标，对树脂材料的物理机械性能和成型加工性能影响显著。常用测定方法有：粘度法、激光光散射法、质谱法和体积排阻色谱法(sec法)，其中凝胶渗透色谱法(gpc法)作为体积排阻色谱法的一类，方便快捷、设备普及，具有广泛适用性。

2、现有的凝胶渗透色谱法的检测具有以下问题：

3、1.检测过程中，未对树脂材料的色谱图像进行校核，可能会导致工作曲线绘制所利用的色谱图像不准确，影响检测结果的准确度；

4、2.缺乏对废液收集处理的装置，容易造成环境污染。

技术实现思路

1、本发明提供一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，用以解决上述提出的技术问题中至少一项。

2、为解决上述技术问题，本发明公开了一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，包括：

3、步骤s1：将树脂试样溶解配置树脂样品溶液；

4、步骤s2：检查gpc装置的管路和进样系统有无泄漏情况和残存试样，调节gpc装置的工作参数；

5、步骤s3：启动gpc装置，图像平稳后注入树脂样品溶液，绘制出树脂样品的色谱图像，分析树脂样品的色谱图像的准确度；

6、步骤s4：按步骤s1-s3的步骤绘制出多组不同已知分子量的聚苯乙烯的色谱图像；

7、步骤s5：根据聚苯乙烯的色谱图像和树脂样品的色谱图像绘制矫正曲线和工作曲线；

8、步骤s6：通过数据分析计算树脂试样的分子量和分子量分布。

9、优选的，步骤s1包括：

10、步骤s11：称取40mg树脂试样，放入广口瓶中加入10ml四氢呋喃溶液溶解；

11、步骤s12：待树脂试样完全溶解后通过2μm的过滤膜对溶液进行过滤。

12、优选的，步骤s3包括：

13、步骤s31：将树脂样品溶液均分为多组试验试样；

14、步骤s32：使用多组试验试样依次进行试验，获取多张树脂样品的色谱图像；

15、步骤s33：依次对比多张树脂样品的色谱图像的相似度，将所有色谱图像划分为第一组别和第二组别，第一组别中任意两张色谱图像的相似度均大于预设的第一阈值，其余色谱图像放入第二组别内；

16、步骤s34：计算第一组别中色谱图像数目与所有树脂样品的色谱图像数目的第一比值，判断第一比值是否大于预设的第二阈值，若第一比值大于预设的第二阈值，则使用第一组别中的色谱图像进行工作曲线的绘制，若第一比值小于等于预设的第二阈值，则重新制备树脂样品溶液后重复步骤s31-步骤s33。

17、优选的，步骤s5包括：

18、步骤s51：测量每个不同分子量的聚苯乙烯的色谱图像中样品峰对应的保留体积；

19、步骤s52：以聚苯乙烯的保留体积为横坐标，以聚苯乙烯的分子量为纵坐标，在半对数坐标系上绘制出矫正曲线；

20、步骤s53：在矫正曲线上取若干聚苯乙烯的分子量，通过公式一计算树脂样品的分子量；

21、步骤s54：以树脂样品的保留体积为横坐标，以步骤s53中计算出的树脂样品的分子量为纵坐标在半对数坐标系上绘制出工作曲线；

22、步骤s55：根据工作曲线得到工作曲线方程。

23、优选的，步骤s6包括：

24、步骤s61:在色谱图像上标注va点和vb点，va点为样品峰刚抬起的点，vb点为样品峰复原回到基线的点；

25、步骤s62:将树脂样品的色谱图像通过垂直于基线的直线分割为若干等分片，将各等分片的保留体积、峰高、面积和分子量记录，分子量由每点的保留体积带入工作曲线方程中得出；

26、步骤s63：通过公式二计算得出分子量的分布宽度指数。

27、优选的，公式一为：

28、

29、其中：k1为聚苯乙烯黏度系数中与温度相关的常数；k2为树脂样品黏度系数中与温度相关的常数；α1为聚苯乙烯黏度系数中与高分子体系有关的特性常数；α2为树脂样品黏度系数中与高分子体系有关的特性常数；m1为聚苯乙烯的分子量；m2为树脂样品的分子量；lg为以10为底的对数函数；

30、公式二为：

31、

32、其中：d为分子量分布宽度指数；ai为第i等分片的峰面积；mi为第i个等分片的分子量；t为等分片总数目。

33、优选的，gpc装置包括溶剂槽，溶剂槽用于存储有经过过滤的四氢呋喃，溶剂槽上与高压流量泵的进液口连通，高压流量泵的出液口连接有进样器，进样器的出液口与色谱柱的进液口连通，色谱柱的出液口连接有示差检知器，示差检知器的出液口连接有废液处理箱，废液处理箱的出液口连接有废液收集箱。

34、优选的，废液处理箱包括箱体，箱体左侧壁上端设置有进液口，箱体右侧壁下端设置有出液口，出液口设置有电动阀，箱体上表面连接有氧化物存储箱和气体净化箱，氧化物存储箱内存放有氧化剂，氧化物存储箱内壁固定连接有横板，横板上设置有电控闸门，箱体左侧壁固定连接有废料槽，废料槽外壁设置有探视窗，废料槽内壁固定连接有过滤板，废料槽通过废料口和回流口与箱体内部连通，回流口设置于过滤板下侧，箱体内壁废料口处固定连接有收集槽，箱体前后侧内壁上固定连接有中心杆，中心杆上转动套装有承载槽，箱体右侧内壁固定连接有限位板，限位板上表面与承载槽下底面右侧相接触。

35、优选的，箱体内顶面固定连接有t形座，t形座上套装有漂浮板，漂浮板右侧下表面与承载槽右部通过连接绳一连接，t形座竖直部左右侧壁对称滑动连接有两个限位块，限位块上设置有锥形面，两个限位块间固定连接有弹簧一，两个限位块相互靠近的一端绞接有连接杆，连接杆的另一端与中心板绞接，中心板上表面与控制组件连接，箱体内顶面固定连接有连接板，箱体内顶面沿左右方向滑动连接有出料板，出料板上设置有下料孔，出料板左端与连接板右侧壁间固定连接有弹簧二，出料板右端固定连接有连接绳三，连接绳三的另一端绕过转向轮后固定连接在中心板上表面。

36、优选的，控制组件包括限制箱，限制箱固定连接在箱体右侧壁，限制箱底面设置有连通孔，限制箱内放置有漂浮块，漂浮块上表面固定连接有支撑杆，支撑杆沿上下方向滑动贯穿限制箱上壁，支撑杆上端固定连接有配重块，配重块上表面固定连接有连接绳二，连接绳二另一端绕过转向轮后固定连接在中心板上表面。

37、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

38、与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

39、通过将配置好的树脂样品溶液均分为多组试验试样，获取多张树脂样品的色谱图像，通过比对多张树脂样品的色谱图像，确保有超出第二阈值比例的树脂样品的色谱图像相互之间的相似度大于第一阈值，确保了色谱图像的准确度，有效的提高了树脂分子量和分子量分布结果的准确性。

技术特征：

1.一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，其特征在于：步骤s1包括：

3.根据权利要求1所述的一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，其特征在于：步骤s3包括：

4.根据权利要求1所述的一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，其特征在于：步骤s5包括：

5.根据权利要求4所述的一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，其特征在于：步骤s6包括：

6.根据权利要求5所述的一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，其特征在于：gpc装置包括溶剂槽(1)，溶剂槽(1)用于存储有经过过滤的四氢呋喃，溶剂槽(1)上与高压流量泵(2)的进液口连通，高压流量泵(2)的出液口连接有进样器(3)，进样器(3)的出液口与色谱柱(4)的进液口连通，色谱柱(4)的出液口连接有示差检知器(5)，示差检知器(5)的出液口连接有废液处理箱(6)，废液处理箱(6)的出液口连接有废液收集箱(7)。

8.根据权利要求7所述的一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，其特征在于：废液处理箱(6)包括箱体(8)，箱体(8)左侧壁上端设置有进液口，箱体(8)右侧壁下端设置有出液口，出液口设置有电动阀(9)，箱体(8)上表面连接有氧化物存储箱(10)和气体净化箱(11)，氧化物存储箱(10)内存放有氧化剂，氧化物存储箱(10)内壁固定连接有横板(12)，横板(12)上设置有电控闸门(13)，箱体(8)左侧壁固定连接有废料槽(14)，废料槽(14)外壁设置有探视窗(15)，废料槽(14)内壁固定连接有过滤板(16)，废料槽(14)通过废料口(17)和回流口(18)与箱体(8)内部连通，回流口(18)设置于过滤板(16)下侧，箱体(8)内壁废料口(17)处固定连接有收集槽(19)，箱体(8)前后侧内壁上固定连接有中心杆(20)，中心杆(20)上转动套装有承载槽(21)，箱体(8)右侧内壁固定连接有限位板(22)，限位板(22)上表面与承载槽(21)下底面右侧相接触。

9.根据权利要求8所述的一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，其特征在于：箱体(8)内顶面固定连接有t形座(23)，t形座(23)上套装有漂浮板(24)，漂浮板(24)右侧下表面与承载槽(21)右部通过连接绳一(25)连接，t形座(23)竖直部左右侧壁对称滑动连接有两个限位块(26)，限位块(26)上设置有锥形面(27)，两个限位块(26)间固定连接有弹簧一(28)，两个限位块(26)相互靠近的一端绞接有连接杆(29)，连接杆(29)的另一端与中心板(30)绞接，中心板(30)上表面与控制组件连接，箱体(8)内顶面固定连接有连接板(31)，箱体(8)内顶面沿左右方向滑动连接有出料板(32)，出料板(32)上设置有下料孔，出料板(32)左端与连接板(31)右侧壁间固定连接有弹簧二(33)，出料板(32)右端固定连接有连接绳三(34)，连接绳三(34)的另一端绕过转向轮(35)后固定连接在中心板(30)上表面。

10.根据权利要求9所述的一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，其特征在于：控制组件包括限制箱(36)，限制箱(36)固定连接在箱体(8)右侧壁，限制箱(36)底面设置有连通孔(37)，限制箱(36)内放置有漂浮块(38)，漂浮块(38)上表面固定连接有支撑杆(39)，支撑杆(39)沿上下方向滑动贯穿限制箱(36)上壁，支撑杆(39)上端固定连接有配重块(40)，配重块(40)上表面固定连接有连接绳二(41)，连接绳二(41)另一端绕过转向轮(35)后固定连接在中心板(30)上表面。

技术总结
本发明提供了一种比较树脂分子量及分子量分布的方法，涉及相对分子质量测定技术领域，包括：将树脂试样溶解配置树脂样品溶液；检查GPC装置的管路和进样系统有无泄漏情况和残存试样，调节GPC装置的工作参数；启动GPC装置，图像平稳后注入树脂样品溶液，绘制出树脂样品的色谱图像，分析树脂样品的色谱图像的准确度；按上述的步骤绘制出多组不同已知分子量的聚苯乙烯的色谱图像；根据聚苯乙烯的色谱图像和树脂样品的色谱图像绘制矫正曲线和工作曲线；通过数据分析计算树脂试样的分子量和分子量分布。解决了现有的凝胶渗透色谱法的检测过程中，未对树脂材料的色谱图像进行校核，可能会导致工作曲线绘制所利用的色谱图像不准确，影响检测结果的准确度的技术问题。

技术研发人员：王锋,孙松涛,徐晶,孙冰冰,朱舒东,李秋红
受保护的技术使用者：山东玲珑轮胎股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15