專利名稱：用紅外光譜儀測定粘性固體物質(zhì)不飽和度的方法以及該方法所用的樣品支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用紅外光譜儀來定量分析粘性固體物質(zhì)特別是橡膠類聚合物的不飽和度的方法。本發(fā)明尤其適合于低不飽和度橡膠例如丁基橡膠和三元乙丙橡膠的不飽和度測定。本發(fā)明還涉及上述方法所用的樣品支架。
背景技術(shù)：
在合成橡膠工業(yè)中，有些橡膠的不飽和度比較低，如丁基橡膠和三元乙丙橡膠。對于低不飽和度丁基橡膠，其不飽和度僅為0. 5% 3. 3% (mol)之間；對于低不飽和度三元乙丙橡膠，其不飽和度通常在10% (mol)以下。文獻中已經(jīng)公開的測定不飽和度的方法包括在線預(yù)測法、碘指數(shù)法、環(huán)氧滴定法、核磁共振波譜法，凝膠滲透色譜-紫外聯(lián)用法、以及紅外法。其中，在線預(yù)測法需要根據(jù)低不飽和度橡膠生產(chǎn)所用反應(yīng)器的類型來建立流動模型，并通過氣相色譜在線測定進料組成和未反應(yīng)單體的組成，再根據(jù)聚合反應(yīng)機理以及具體聚合條件下單體的競聚率等參數(shù)來建立經(jīng)驗性的數(shù)學(xué)模型進行計算，及時反饋產(chǎn)品不飽和度的信息。由于這種方法需要建立經(jīng)驗性的數(shù)學(xué)模型，且涉及一些參數(shù)的測定，對于不同的生產(chǎn)裝置很難簡單的套用，因此具有一定的局限性。碘指數(shù)法和環(huán)氧滴定法屬于化學(xué)滴定分析方法，也是工業(yè)生產(chǎn)中普遍使用的方法，碘指數(shù)法是利用I2的氧化性和Γ的還原性來進行滴定的分析方法。碘指數(shù)法可能產(chǎn)生誤差的來源有二I2具有揮發(fā)性，容易揮發(fā)損失；I在酸性溶液中易為空氣中氧所氧化4Γ+4Η++02 = 2Ι2+2Η20此反應(yīng)在中性溶液中進行較慢，但隨溶液中Γ濃度增加而加快，若受直接陽光照射，反應(yīng)速率增加更快。所以碘指數(shù)法一般在中性或弱酸性溶液中及低溫(< 25°C )下進行滴定，I2溶液應(yīng)保存于棕色密閉的試劑瓶中。在碘指數(shù)法中，氧化所析出的I2必須在反應(yīng)完畢后立即進行滴定，滴定最好在碘量瓶中進行，為了減少Γ與空氣的接觸滴定時不應(yīng)過度振蕩。碘指數(shù)法的終點常用淀粉指示劑來確定。在有少量Γ存在下，I2與淀粉反應(yīng)形成藍色吸附物，根據(jù)藍色出現(xiàn)或消失來指示終點。在室溫及少量I2存在的情況下，該反應(yīng)的靈敏度為[I2] = l-2X10-5mol .^1 ；無Γ時，反應(yīng)的靈敏度降低；Γ濃度太大，終點變色不靈敏，反應(yīng)的靈敏度還隨溶液溫度升高而降低。所以碘指數(shù)法有一定的缺點，一個是碘溶液的使用，增加了一個誤差的來源，另外，有機汞的使用對環(huán)境存在污染。環(huán)氧滴定法的化學(xué)原理是用3-氯過苯甲酸使IIR中的雙鍵環(huán)氧化。環(huán)氧化是二級反應(yīng)，其25°C下的速率常數(shù)為k = 287L/mol *s。在25_40°C之間進行速率測量得到的環(huán)氧化反應(yīng)的活化焓為ΔΗ = 32KJ/mol (7. 66kcal/mol) ω。溫度和時間過大或過小都會影響實驗的結(jié)果，使不飽和度的結(jié)果有很大的誤差。并且，該分析方法涉及多種有毒化學(xué)試劑的使用，而且操作步驟繁瑣，分析時間長，誤差來源多，也會帶來環(huán)境污染的問題。核磁共振波譜分析法測定結(jié)果準(zhǔn)確，但仍然存在反饋時間長、成本高的問題。由于工業(yè)生產(chǎn)裝置需要快速反饋分析結(jié)果來進行下一步的生產(chǎn)，所以該方法不能滿足快速反饋的要求。自從我國20世紀(jì)70年代開始從國外引進傅里葉變換紅外光譜儀以來，30多年的時間里，傅里葉變換紅外光譜技術(shù)(FTIR)的發(fā)展非常迅速，隨著傅里葉變換紅外光譜技術(shù)的迅速發(fā)展，它的應(yīng)用越來越廣泛。它可以用于定性分析，也可以用于定量分析，還可以對未知物進行解析。對固體、液體、氣體，對單一組分的純凈物和多種組分的混合物都可以用紅外光譜法測定。紅外光譜可以用于有機物、無機物、聚合物、配位化合物的分析，也可以用于復(fù)合材料、木材糧食、飾物、土壤、巖石、各種礦物、包裹體等的分析。在文獻《幾種光譜方法(FTIR，F(xiàn)T-Raman, NMR)在橡膠分析中的應(yīng)用》(殷曉玲、盧達勇、涂學(xué)炎，《云南化工》2002年6月第四卷第3期)以及“Spectroscopy Studies of the structures of Butyl and Bromobutyl Rubber [J]，，(Cheng D M, Gadner IJ, Wang H C. Rubb Chem Technol, 1990,63 (2) : 中簡單提到了用核磁共振波譜分析法結(jié)合紅外光譜技術(shù)來測定橡膠的不飽和度，但是并沒有涉及樣品的制備。然而，要想得到高質(zhì)量的紅外譜圖，除需要好的儀器、合適的操作條件外，樣品的制備技術(shù)也很重要，紅外光譜的質(zhì)量在很大程度上取決于樣品的制樣方法。紅外吸收譜帶的位置、強度和形狀隨測定時樣品的物理狀態(tài)及制樣方法而變化，例如同一種樣品的氣態(tài)紅外譜圖與液態(tài)、固態(tài)的不同；同一種固態(tài)樣品，顆粒大小不同會有不同譜形。此外，樣品的過厚和過薄、不均勻性、雜質(zhì)的存在、殘留溶劑及干涉條紋都可能失去相當(dāng)多的光譜信息， 甚至導(dǎo)致錯誤的譜帶識別和判斷。因此需要根據(jù)具體情況如樣品狀態(tài)、分析目的等選擇好具體的樣品制備方法。固體樣品以各種不同形式存在，且測試目的各有不同，因而有各種固體樣品制備方法。最常用的是鹵化物壓片法、糊劑法、和薄膜法。對鹵化物壓片法而言，最常用的鹵化物壓片基質(zhì)是溴化鉀，它在中紅外區(qū)完全透明，在高壓下可變?yōu)橥该鲏浩?。一般紅外測定用的樣品為直徑13mm、厚度約Imm左右的小片。取約l_2mg試樣在瑪瑙研缽或震動球磨機中磨細(xì)后加100-200mg已干燥磨細(xì)的溴化鉀粉末，充分混合并研磨，使平均顆粒尺寸為2μπι左右即可。將研磨好的混合物均勻地放入模具的頂模與底模之間，然后把模具放入壓片機中， 在lOT/cm2左右的壓力下1-2分鐘即可得到透明或半透明的樣品，壓力不宜太高，否則會損壞模具。從模具中取出樣品要非常小心以免樣品破碎。在壓片時最好邊抽真空邊壓制，以便抽出粉末顆粒間的空氣，否則壓制成的樣品容易吸水而變得不透明，且易破裂。溴化鉀對鋼制模具表面的腐蝕性很大。模具用過后必須及時清洗干凈，然后保存在干燥環(huán)境中。此方法的一個缺點是壓片過程繁瑣復(fù)雜，操作必須在低濕度的房間內(nèi)進行，溴化鉀粉末很容易吸水，金屬表面很容易粘附溴化鉀粉末，需要用水除去樣品座、壓片框、和過濾器上的溴化鉀，然后用丙酮干燥。尤其是樣品座、溴化鉀壓片模具、和壓片框需要保存在干燥器中。特別要指出的是，對于粘性固體物質(zhì)來說，由于它的粘度大，易變形的特點，當(dāng)用上述壓片法制樣時，一方面由于它的粘度大而難以從模具中取出，另一方面這種取出操作還會導(dǎo)致樣品發(fā)生很大的變形，從而影響紅外分析的結(jié)果，導(dǎo)致分析結(jié)果不準(zhǔn)確。此外，上述壓片法不能保證樣品壓片的厚度，而必須進行樣品厚度的測定，但由于粘性固體物質(zhì)的粘度大，易變形，其厚度的測定非常困難，因此上述壓片法不能保證樣品厚度的準(zhǔn)確度，這也會影響到紅外分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。此外，在上述壓片法中使用溴化鉀對待測試樣進行了稀釋，這對于分析較高的組分含量或許可行，但是對于低組分含量，例如低至0.5% 3. 3% (mol)的丁基橡膠不飽和度，其在被溴化鉀進一步稀釋后，很難通過紅外分析得出準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡捷快速分析粘性固體物質(zhì)、例如丁基橡膠不飽和度的方法，這種方法準(zhǔn)確、快速、簡單易操作且無污染，可用來代替以上現(xiàn)有技術(shù)的方法，及時進行工業(yè)生產(chǎn)裝置的信息反饋以指導(dǎo)下一步的生產(chǎn)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用紅外儀器測量粘性固體物質(zhì)不飽和度的方法，該方法包括1)使用不飽和度待測的粘性固體物質(zhì)進行制樣的步驟，該制樣步驟包括a)將一定量的所述粘性固體物質(zhì)放入一單孔制樣板的單個通孔中，并在所述單孔制樣板的兩側(cè)覆蓋隔離裝置，其中所述單孔制樣板具有與待制成的樣品相同的厚度，并且所述單孔制樣板和所述隔離裝置共同組成單孔制樣模具；b)將載有所述粘性固體物質(zhì)的單孔制樣模具放入壓片機中進行壓片；c)在壓片完成后進行冷卻，然后除去所述隔離裝置，從而得到裝載在所述單孔制樣板上的所述粘性固體物質(zhì)的樣品，2)對制得的樣品進行紅外測量的步驟，該測量步驟包括d)使用紅外光譜儀對裝載于所述單孔制樣板中的樣品進行紅外測量，從而得到光譜圖；e)在光譜圖上取碳碳雙鍵的特征吸收峰的峰高作為吸光度，對照已作出的反映吸光度與不飽和度之間的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線直接得出所述粘性固體物質(zhì)的不飽和度，其中所述標(biāo)準(zhǔn)曲線是使用不飽和度已知的標(biāo)準(zhǔn)樣品在與上述待測樣品相同的制樣條件和紅外測量條件下進行制樣和紅外測量而建立的。優(yōu)選地，在上述步驟d)之前，將裝載所述樣品的單孔制樣板置于一特制的樣品支架上，以便在紅外光譜儀中保持所述單孔制樣板的位置。當(dāng)然，也可以使用除樣品支架外的其它方式來保持所述裝載樣品的制樣板在紅外光譜儀中的位置，例如采用懸掛法，只要使光束能透過樣品以便進行測量就可以。優(yōu)選地，本發(fā)明的測量方法所涉及的標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立是基于朗伯-比爾定律A = ε Cl。根據(jù)朗伯-比爾定律，在樣品厚度一定時，樣品中組分的吸光度與組分濃度成正比。 因此，例如可以采用碳碳雙鍵的特征吸收峰的峰高作為吸光度來建立不飽和度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。這樣，在對待測粘性固體物質(zhì)在相同的條件下進行制樣和紅外測量以后，，對照已作出的標(biāo)準(zhǔn)曲線可以直接得出待測粘性固體物質(zhì)的不飽和度。優(yōu)選地，取光譜圖上的1658. 7cm"1處峰高(例如對于丁基橡膠)或者1687. 6cm"1 處峰高(例如對于三元乙丙橡膠)作為吸光度來建立不飽和度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。當(dāng)然，在光譜圖上碳碳雙鍵的特征吸收峰也可能出現(xiàn)漂移。
應(yīng)指出，粘性固體物質(zhì)壓片后在空氣中暴露的時間越長，越影響樣品的質(zhì)量，使樣品表面產(chǎn)生凹凸不平，進而使紅外光譜圖的吸收峰的強度發(fā)生改變，影響測試的精確度。因此，對于紅外光譜圖的測試條件，本發(fā)明優(yōu)選紅外光譜儀的分辨率為4. OcnT1，掃描次數(shù)為 20次，掃描范圍400-400001^。本發(fā)明所涉及的粘性固體物質(zhì)可以是不飽和聚合物，尤其是低不飽和度聚合物。 優(yōu)選地，它可以是低不飽和度橡膠，例如丁基橡膠或三元乙丙橡膠。。對于覆蓋在所述單孔制樣板兩側(cè)的隔離裝置，例如，它可以是一層隔膜例如聚四氟乙烯薄膜；或者，它可以是一層隔膜例如聚四氟乙烯薄膜和位于所述隔膜上的一層隔板。 所述隔板可以是金屬板，例如鋼板、銅板、鑄鐵板、錫板、鋁板等，優(yōu)選為不銹鋼板。優(yōu)選地，本發(fā)明的測量方法中使用的單孔制樣板由金屬材料制成，例如不銹鋼、鑄鐵、錫、鋁等。對于所述單孔制樣板的厚度，通常為0. lmm-lcm，當(dāng)所述單孔制樣板用于紅外分析時，一般來說，制樣板越厚，紅外光譜圖上的吸收峰越強，但另一方面，也使得譜圖質(zhì)量變差；而制樣板厚度太薄，又使得吸收峰強度太弱，影響測量的結(jié)果。因此，當(dāng)用于紅外分析時所述單孔制樣板的厚度例如可以為0. 1-lmm，優(yōu)選地0. 5-0. 8mm。所述單孔制樣板上的單個通孔可以具有任意形狀，例如圓形、多邊形等。優(yōu)選地， 所述單個通孔是圓形的。本發(fā)明的測量方法所使用的壓片機的溫度可在很寬的范圍內(nèi)變化，溫度越高，壓片效果越好，但不能超過粘性固體物質(zhì)的熱分解溫度，熱壓溫度過低可能導(dǎo)致制得的樣品表面不夠平整或表面發(fā)花，影響測量結(jié)果。本發(fā)明優(yōu)選熱壓溫度為120-180°C。本發(fā)明的測量方法所使用的壓片機的壓力范圍也可以很大，但對于制造一般的樣品來說，壓力不必過大，溫度、壓力過大或加壓的時間過長，都可能引起樣品的熱分解，壓力不夠，也影響制得的樣品的質(zhì)量。本發(fā)明優(yōu)選壓片壓力為4-10噸，熱壓時間為3-10分鐘。優(yōu)選地，本發(fā)明的測量方法中所包含的在壓片后的冷卻過程為有壓冷卻，這樣可以更好地防止樣品在降溫過程中的熱變形。例如，可以采用兩塊例如厚度為2cm的厚鋼板作為冷卻設(shè)備，在壓片機中壓片以后，將載有樣品的單孔制樣模具從壓片機中取出，放在所述兩塊厚鋼板之間，冷卻一定時間，以便例如冷卻到室溫。當(dāng)然，也可以采用其它冷卻方法， 例如水冷或空氣冷卻。當(dāng)然，在使用帶有冷卻裝置的壓片機的情況下，在壓片完成后可以直接在壓片機中執(zhí)行冷卻，然后再將載有樣品的單孔制樣模具從壓片機中取出，除去隔離裝置，從而得到位于單孔制樣板中的粘性固體物質(zhì)的樣品。應(yīng)指出，本發(fā)明的測量方法所采用的制樣步驟具有簡便、快速的特點。該制樣步驟相對于現(xiàn)有技術(shù)中的制樣方法的重要區(qū)別和有益效果主要包括以下三點1)本發(fā)明中采用的制樣步驟直接用一定量的待測粘性固體物質(zhì)進行壓片，不需要使用KBr作為分散介質(zhì)。也就是說，該制樣步驟制得的樣品是純樣品。這不但可以簡化工藝過程，節(jié)省時間和費用，而且對于用紅外法測量粘性固體物質(zhì)中的低組分含量具有重要意義。如上文提到的，當(dāng)需要對粘性固體物質(zhì)中的低組分含量進行分析時，如果使用KBr作為分散介質(zhì)進行制樣，則其中的低組分含量被進一步稀釋，從而難以保證測量結(jié)果的精確性。相反地，在本發(fā)明中使用純樣品則防止了低組分含量被進一步稀釋，從而提高了測量結(jié)果的精確性。
2)本發(fā)明中采用的制樣步驟使用的單孔制樣板與待制得的樣品具有相同的厚度。 這樣，可準(zhǔn)確地制得厚度一定的樣品，避免了對樣品厚度進行測定。如上文提到的，對于粘性固體物質(zhì)來說，厚度的測定非常困難，因此不能保證厚度測定的準(zhǔn)確度，這進而影響到紅外分析結(jié)果的精確性。在本發(fā)明中，由于單孔制樣板的厚度即為樣品的厚度，因此可以保證樣品厚度的精確性，從而提高了紅外分析結(jié)果的精確性。3)本發(fā)明中采用的制樣步驟在樣品制成后不需要從單孔制樣板上取出制得的樣品，而是將裝載樣品的單孔制樣板直接置于特制的樣品支架上，然后在紅外光譜儀上進行分析測定。如上文提到的，粘性固體物質(zhì)由于容易粘結(jié)，因此其樣品不能和模具很好地分離，容易產(chǎn)生變形。因此，在本發(fā)明中在制得樣品后將樣品保留在單孔制樣板中不但省略了樣品取出操作，顯著節(jié)約了操作時間，而且更重要的意義還在于避免了樣品變形，從而提高了紅外分析結(jié)果的精確性。根據(jù)本發(fā)明的紅外測量方法，在樣品制成后并不從單孔制樣板上取出，而是連同單孔制樣板一起拿到紅外儀器上進行測量，因此紅外儀器上自帶的支架裝置例如樣品槽變得不可用，需要采用新的方式來保持制樣板在光譜儀中的位置，使得光束能夠透過樣品。例如，可以為單孔制樣板特制一種樣品支架。因此，除了上述紅外測量方法以外，本發(fā)明還提供一種可用在上述紅外測量方法中的特制樣品支架，所述樣品支架用于支承用于粘性固體物質(zhì)的樣品制備的單孔制樣板，所述單孔制樣板具有與待制成的樣品相同的厚度，并且所述單孔制樣板的單個通孔用于容納僅由所述粘性固體物質(zhì)組成的樣品，其中，所述樣品支架具有保持裝置以保持容納有所述粘性固體物質(zhì)樣品的單孔制樣板，以便在分析儀器上對所述粘性固體物質(zhì)樣品進行分析測定。優(yōu)選地，所述樣品支架的保持裝置包括本體，在所述本體的頂部開有槽，所述單孔制樣板可被保持在所述槽中并且可在所述槽中滑動。還可以設(shè)想所述樣品支架的保持裝置包括一對夾爪，所述單孔制樣板可被所述夾爪夾持。所述樣品支架的尺寸和形狀沒有特別限制，只要能起到穩(wěn)定地保持所述單孔制樣板的作用并且能夠合適地放置在分析儀器的測試室中就可以。例如，所述樣品支架的本體可以為長方體形狀。優(yōu)選地，所述樣品支架具有至少一個支腳，在所述支腳上帶有滾輪。這樣，可以在進行測量時沿任意方向方便地移動樣品支架，從而迅速找到最佳的測量位置進行測量。所述樣品支架的材質(zhì)也沒有特別限制，例如可以由不銹鋼、銅、鑄鐵、鋁、塑料等制成。需要特別指出的是，盡管在本說明書中以上述樣品支架用于紅外測量方法進行了說明，但是顯然所述樣品支架的用途并不限于此。實際上，所述樣品支架也可以用于在其它分析儀器中支承制樣板。


圖1是在本發(fā)明的紅外測量方法的優(yōu)選實施例中使用的單孔制樣模具的分解示意圖，其中待測的粘性固體物質(zhì)還未被放入單孔制樣板的單個通孔中；圖2是載有制作完成的粘性固體物質(zhì)樣品的單孔制樣板的示意圖3是在本發(fā)明的紅外測量方法的優(yōu)選實施例中使用的樣品支架的示意圖；圖4是在本發(fā)明的紅外測量方法的優(yōu)選實施例1中通過紅外測量獲得的待測丁基橡膠樣品的紅外圖譜；圖5是在本發(fā)明的紅外測量方法的優(yōu)選實施例1中使用標(biāo)準(zhǔn)丁基橡膠樣品建立的丁基橡膠不飽和度的標(biāo)準(zhǔn)曲線；以及圖6是在本發(fā)明的紅外測量方法的優(yōu)選實施例2中通過紅外測量獲得的待測三元乙丙橡膠樣品的紅外圖譜。
具體實施例方式參照圖1，其中示出了本發(fā)明的紅外測量方法的優(yōu)選實施例中使用的單孔制樣模具的分解示意圖。所述單孔制樣模具總體用參考標(biāo)號1表示，其包括單孔制樣板2、將依次覆蓋在單孔制樣板2兩側(cè)的聚四氟乙烯薄膜3和鋼板4。所述單孔制樣板2包括將容納粘性固體物質(zhì)6的單個通孔5，并且具有與待制得的樣品相同的厚度。圖2示出了載有制作完成的粘性固體物質(zhì)樣品的單孔制樣板2的示意圖。在樣品制作完成后，無需從單孔制樣板2中取出，而是保留在單孔制樣板2中進行紅外測量。圖3示出了在本發(fā)明的紅外測量方法的一個優(yōu)選實施例中使用的樣品支架的示意圖。該樣品支架由不銹鋼制成并且總體用參考標(biāo)號7表示，其包括本體8，在該本體8的頂部開有槽9，單孔制樣板2可被穩(wěn)定地放置在該槽9中并且可在該槽9中滑動，從而在紅外儀器上進行測量時可通過單孔制樣板2的滑動來調(diào)整測量位置。該樣品支架7還包括兩個帶滾輪的支腳10，這樣，可以在進行紅外測量時沿任意方向方便地移動樣品支架，從而迅速找到最佳的測量位置進行測量。實施例1在本實施例中，所用熱壓片機為CARVER-3800熱壓機，(美國實驗室設(shè)備公司)，所用天平為METTLER AL-204，精度0. lmg。所用色譜儀為日本島津FTIR-8201PC傅立葉變換紅外光譜儀。稱取0. 1850g待測的丁基橡膠試樣，放入孔徑13mm、厚度0. 6mm的單孔制樣板2 中，兩側(cè)覆蓋聚四氟乙烯薄膜3，然后再夾上兩片鋼板4，放入壓片機中進行壓片。壓片條件為壓力7噸，溫度150°C，壓片時間5分鐘。任選地，可以在壓片之前加1噸壓力，然后放壓，反復(fù)兩次，以消除氣泡。此外，對于熱塑性聚合物或在軟化點附近不發(fā)生化學(xué)變化的塑性無機物，可以在壓片之前將試樣放在壓片機中預(yù)熱一定的時間。在壓片完成后，從壓片機中取出被聚四氟乙烯薄膜3和鋼板4保持的單孔制樣板2，將其放置在另兩塊例如厚度為 2cm的厚鋼板中冷卻10分鐘以使單孔制樣板2的通孔5中的丁基橡膠樣品冷卻定型。在冷卻之后，從所述另兩塊厚鋼板中取出被聚四氟乙烯薄膜3和鋼板4保持的單孔制樣板2， 然后去掉鋼板4，揭下聚四氟乙烯薄膜3，從而得到保留在單孔制樣板2的單個通孔5中的丁基橡膠樣品。將帶有樣品的單孔制樣板2插入樣品支架7的槽9中，在所述紅外光譜儀上進行紅外測定。在測定過程中，單孔制樣板2可以在槽9中滑動，并且樣品支架7的兩個支腳10可以沿任意方向移動，從而能夠很快找到最佳的測定位置，使紅外光線正好能夠穿過通孔5的中心，快速進行樣品測定。紅外測定條件為分辨率如m1，掃描次數(shù)20次，波數(shù) 400-4000^1.圖4示出獲得的紅外光譜圖。從獲得的紅外光譜圖上取1658. 7CHT1處作為不飽和度定量特征峰，根據(jù)實際情況手動選取特征譜區(qū)的范圍，得到校正峰高作為吸光度值， 將其代入已經(jīng)建立的如圖5所示的反映丁基橡膠不飽和度與吸光度值之間的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線的校正方程(如表1中所示)，從而得出待測丁基橡膠的不飽和度為1. 70mOl%。其中，所述標(biāo)準(zhǔn)曲線是這樣建立的使用合成的不同不飽和度的丁基橡膠作為標(biāo)準(zhǔn)樣品，其不飽和度通過核磁共振波譜法確定。在與上述相同的制樣和測量條件下進行制樣和測量，以獲得紅外光譜圖。從這些紅外光譜圖上取1658. 7cm-1處作為不飽和度定量特征峰，從而得到標(biāo)準(zhǔn)樣品的不飽和度與相應(yīng)吸光度的多組數(shù)值。在下面的表1中列出了這樣得到的12組數(shù)值，根據(jù)這些數(shù)值，以不飽和度為縱坐標(biāo)，吸光度相應(yīng)值為橫坐標(biāo)，可以作出如圖5所示的反映丁基橡膠不飽和度與吸光度值之間的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線，并得到對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)曲線的校正方程，如表1中所示。表1按手動校正峰高擬合的標(biāo)準(zhǔn)曲線的校正方程
權(quán)利要求
1.一種用紅外光譜儀測定粘性固體物質(zhì)不飽和度的方法，該方法包括1)使用不飽和度待測的粘性固體物質(zhì)進行制樣的步驟，該制樣步驟包括a)將一定量的所述粘性固體物質(zhì)放入一單孔制樣板的單個通孔中，并在所述單孔制樣板的兩側(cè)覆蓋隔離裝置，其中所述單孔制樣板具有與待制成的樣品相同的厚度，并且所述單孔制樣板和所述隔離裝置共同組成單孔制樣模具；b)將載有所述粘性固體物質(zhì)的單孔制樣模具放入壓片機中進行壓片；c)在壓片完成后進行冷卻，然后除去所述隔離裝置，從而得到裝載在所述單孔制樣板上的所述粘性固體物質(zhì)的樣品，2)對制得的樣品進行紅外測量的步驟，該測量步驟包括d)使用紅外光譜儀對裝載于所述單孔制樣板中的樣品進行紅外測量，從而得到光譜圖；e)在光譜圖上取碳碳雙鍵的特征吸收峰的峰高作為吸光度，對照已作出的反映吸光度與不飽和度之間的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線直接得出所述粘性固體物質(zhì)的不飽和度，其中所述標(biāo)準(zhǔn)曲線是使用不飽和度已知的標(biāo)準(zhǔn)樣品在與上述待測樣品相同的制樣條件和紅外測量條件下進行制樣和紅外測量而建立的。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的方法，其特征在于，在所述步驟d)之前，還包括將裝載所述樣品的單孔制樣板置于一樣品支架上，以便在紅外光譜儀中保持所述單孔制樣板的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的方法，其特征在于，所述粘性固體物質(zhì)為不飽和聚合物，優(yōu)選為低不飽和度聚合物，更優(yōu)選為低不飽和度橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的方法，其特征在于，所述低不飽和度橡膠為丁基橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的方法，其特征在于，所述低不飽和度橡膠為三元乙丙橡膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的方法，其特征在于，在所述步驟e)中，取光譜圖上的 1658. 7cm"1處的峰高作為吸光度。
7.根據(jù)權(quán)利要求書5所述的方法，其特征在于，在所述步驟e)中，取光譜圖上的 1687. 6cm—1處的峰高作為吸光度。
8.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的方法，其特征在于，所述單孔制樣板的厚度為0.1-lmm，優(yōu)選為 0. 5-0. 8mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的方法，其特征在于，在所述步驟b)中，熱壓溫度為 120-180°C，壓片壓力為4-10噸，熱壓時間為3-10分鐘。
10.一種能夠在上述權(quán)利要求1-9中任一項的方法中使用的樣品支架，所述樣品支架用于支承用于粘性固體物質(zhì)的樣品制備的單孔制樣板，所述單孔制樣板具有與待制成的樣品相同的厚度，并且所述單孔制樣板的單個通孔用于容納僅由所述粘性固體物質(zhì)組成的樣品，其中，所述樣品支架具有保持裝置以保持容納有所述粘性固體物質(zhì)樣品的單孔制樣板， 以便在分析儀器上對所述粘性固體物質(zhì)樣品進行分析測定。
11.根據(jù)權(quán)利要求書10所述的樣品支架，其特征在于，所述樣品支架的保持裝置包括本體，在所述本體的頂部開有槽，所述單孔制樣板可被保持在所述槽中并且可在所述槽中滑動。
12.根據(jù)權(quán)利要求書10所述的樣品支架，其特征在于，所述樣品支架的保持裝置包括一對夾爪，所述單孔制樣板可被所述夾爪夾持。
13.根據(jù)權(quán)利要求書11所述的樣品支架，其特征在于，所述樣品支架的本體為長方體形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求書10所述的樣品支架，其特征在于，所述樣品支架具有至少一個支腳。
15.根據(jù)權(quán)利要求書14所述的樣品支架，其特征在于，在所述至少一個支腳上帶有滾輪。
16.根據(jù)權(quán)利要求書10所述的樣品支架，其特征在于，所述樣品支架的材料選自不銹鋼、銅、鑄鐵、鋁、塑料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用紅外儀器測量粘性固體物質(zhì)不飽和度的方法，該方法包括將一定量的粘性固體物質(zhì)放在單孔制樣板的孔中，然后在壓片機中進行壓片以制得樣品，并將載有樣品的制樣板放置在特制的樣品支架上，以便在紅外光譜儀上進行紅外測定。根據(jù)得到的光譜圖，對照根據(jù)飽和度已知的標(biāo)準(zhǔn)樣品獲得的標(biāo)準(zhǔn)曲線，可直接得出待測粘性固體物質(zhì)的不飽和度。本發(fā)明還涉及一種可用在上述紅外測量方法中的樣品支架。
文檔編號G01N21/35GK102564988SQ20101062045
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者周新欽, 孫秀霞, 王艷潔, 邱迎昕 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院