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)，難以滿足快速分析的要求，并且該方法在分析過程中應(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題，因此不能滿足實(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)樣中無褶皺、無氣泡。

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)，試樣制備過程簡(jiǎn)單、分析速度快，設(shè)備和操作費(fèi)用較低，測(cè)試過程不應(yīng)用溶劑，綠色環(huán)保且對(duì)身體無害。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題。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，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)施例來詳細(xì)說明本發(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)人體有害的問題。為了解決上述技術(shù)問題，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，試樣制備過程簡(jiǎn)單、分析速度快，設(shè)備和操作費(fèi)用較低，測(cè)試過程不應(yīng)用溶劑，綠色環(huán)保且對(duì)身體無害。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題。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制過程包括：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)算過程中需要扣除在727cm^-1處的峰高。同時(shí)待測(cè)標(biāo)樣的無規(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)樣的無規(guī)段乙烯的特征峰峰高。然后將通過上述方法得到結(jié)晶段與無規(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，壓片過程在0.2～0.5mpa的壓力下進(jìn)行，壓片時(shí)間為60～180s。壓片過程使用的壓力和時(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，壓片過程之后還包括將待測(cè)樣品進(jìn)行冷卻的步驟。在壓片過程中將待測(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。

上述冷卻過程優(yōu)選為壓片過程結(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)樣中無褶皺、無氣泡，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、無氣泡、無褶皺。

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，試樣制備過程簡(jiǎn)單、分析速度快，設(shè)備和操作費(fèi)用較低，測(cè)試過程不應(yīng)用溶劑，綠色環(huán)保且對(duì)身體無害。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)人員來說，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)。