乙烯含量

乙烯含量（共7篇）

乙烯含量 篇1

摘要：以过氧化物1,4-双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)为交联剂、偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,通过模压法制备了乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)发泡材料,系统研究了不同醋酸乙烯酯(VA)含量的EVA树脂的硫化发泡行为。结果表明,VA含量对树脂的硫化发泡性能和力学性能影响显著。随着VA含量的增加,胶料的正硫化时间降低,交联程度下降,发泡倍率、泡孔密度和材料密度增大,泡孔尺寸变窄;材料的力学性能降低;而当VA=80%时,发泡材料的密度、交联程度、力学性能都降至最低,同时材料的冲击回弹率也达到最小值,表明材料具有优异的减震性能,可作为减震材料应用于鞋底中。

关键词：鞋底材料,醋酸乙烯酯,乙烯-醋酸乙烯酯树脂,发泡性能,减震

前言

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA), 是由乙烯和醋酸乙酯共聚合而成。根据醋酸乙烯酯(VA)含量的不同,共聚物的性能迥异:当VA含量小于10%, EVA的性能与低密度聚乙烯(LDPE) 类似;当10% <VA <40%,为EVA树· 脂,属于半结晶聚合物,常用于制备发泡鞋底;当40%<VA <80%时,EVA的性能类似橡胶,被称之为乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM);当VA> 80%时,为乳液,用做涂料或者热熔胶[1]。EVA由于具有良好的柔软性、弹性、耐化学品性和易着色性,因而适用于制备鞋底材料,并已经被广泛应用于运动休闲鞋中底、外底和鞋垫[2,3,4]。

基于EVA广泛的应用,近年来,国内外对其交联发泡性能的研究不少,特别是轻质高弹的EVA发泡材料的制备[1,5]。刘灿培等研究了轻质EVA发泡材料的制备,开发出了密度为0.14g/cm3的泡孔材料[7]。张婕等研究发现,通过加入经醋酸锌共混及经改性后的偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂,EVA泡沫体的泡孔结构均匀性较好[8]。张纯等研究了交联剂含量对EVA发泡性能的影响,随氧化二异丙苯(DCP)含量的增加,EVA的泡孔直径降低,泡孔密度增加,力学性能提高[9]。马建中等通过添加改性蒙脱土获得了力学性能较好、泡孔结构均匀的EVA发泡材料[10]。

纵观以上研究,多针对EVA发泡材料的制备和改性,而针对VA含量对EVA性能影响的报道较少。本文首先采用模压发泡法,获得不同VA含量的EVA发泡材料,并对其结构和性能进行表征,系统研究了VA含量对发泡材料的硫化发泡行为、泡孔结构和力学性能的影响。该方面的研究成果对于后续鞋用发泡材料工艺和树脂的选择,具有较好的指导意义。

1 试验部分

1.1 原材料

EVA 14J4,VA含量为14%,北京燕山石油化工有限公司;EVA 18J4,VA含量为18%,北京燕山石油化工有限公司;EVA 7470M,VA含量为26%,台湾台塑集团公司;EVM Levapren 800,VA含量为80%,德国朗盛化学有限公司;AC (偶氮二甲酰胺,azodicarbonamide)发泡剂,BIPB(1,4-双叔丁基过氧异丙基苯,bis (tertbutyldioxyisopropyl) benzene)交联剂,硬脂酸锌、氧化锌、滑石粉,均为市售。

1.2 基本配方

EVA 100份,AC 3份,BIPB 0.85份,硬脂酸锌2份,氧化锌1.5份,滑石粉20份。

1.3 样品制备

将EVA在上海科创橡塑机械设备有限公司生产的XSM-500橡塑试验密炼机中混炼5min(温度100℃,转子转速60r/min)。依次加入硬脂酸锌、氧化锌、发泡剂AC和滑石粉,混炼5min后,加入交联剂BIPB,混炼2min后出料,最后在佰弘机械(上海)有限公司KL-6开炼机中薄通3～5次,出片待用。

胶料停放24h后,裁取试片在无锡中凯橡塑机械有限公司生产的XLB-D型平板硫化机上进行发泡试验(温度175℃,10MPa,10min),卸压后获得发泡样品。

1.4 性能测试

试样的硫化发泡特性在高铁科技股份有限公司生产的GT-M 2000-FA型无转子流变仪上进行测定,测定其最小转矩(ML)、最大转矩(MH)、正硫化时间(tc90),最大硫化速率出现时间(tcmax)和最大发泡速率出现时间(tp-max)等参数。

通过扫描电子显微镜(JSM-6700F,日本电子公司)观察发泡样品断面形貌,样品用液氮进行淬断。测试前样品的表面喷镀一层厚度约为5nm的金膜以提高导电性。利用Image J测绘软件测定泡孔的平均直径及泡孔分布。

密度在瑞典Precisa公司生产的GT-XS-225A电子天平上,按照ISO845-1988标准进行测试,未去表皮。

泡孔密度:单位体积内的泡孔数定义为泡孔密度,由式(1)计算得出[10]。

式(1)中,Nr是单位体积内的泡孔数(个·cm-3),d是平均泡孔直径(μm),ρr是未发泡橡胶的相对密度(g·cm-3),ρr是发泡橡胶的相对密度(g·cm-3)。

发泡倍率通过式(2)进行计算。

ρ0为发泡前样品的密度(g·cm-3),ρt为发泡后样品的密度(g·cm-3)。

拉伸性能和直角撕裂强度在上海登杰机器设备有限公司生产的DXLL-5000电子拉力试验机上,分别按ASTM D412:1998 (2002)和ASTM D624:2000标准进行测试。

硬度在温州山度仪器有限公司生产的SLX-A邵氏C硬度计上,按ASTM D2240:2005标准进行测试。

冲击回弹率在江都市精诚测试仪器厂生产的JC-1007冲击弹性试验机上,按ASTM D1054-2002标准进行测试。

压缩永久形变率在高铁检测仪器有限公司生产的GT-7049压缩永久歪度测试仪上,按ASTM D395-B-2003标准进行测试。

2 结果与讨论

2.1 VA含量对共聚物硫化发泡性能的影响

以过氧化物BIPB为交联剂,AC为发泡剂,在175℃下进行硫化发泡,通过无转子硫变仪测试了不同VA含量EVA胶料的硫化发泡性能。不同VA含量EVA胶料的硫化曲线,最大-最小扭矩、最佳正硫化时间、最大硫化速率时间和最大发泡速率时间,分别见图1和表1。

由图1和表1可知,随着VA含量的增加,胶料的扭矩值和扭矩差值增大,VA为26%时,二者达到最大值;当VA增大为80%,EVM的扭矩值和扭矩差值降至最低,表明胶料的交联度最低。随着VA含量增大,胶料达到正硫化的时间缩短。EVA发泡过程中,最大发泡剂分解速率和硫化速率之间并不匹配,发泡剂在很短时间内会迅速分解,达到硫化速率最大值的时间一般都在1min之后。硫化速率与VA含量有一定的关系,随着VA含量增加,硫化速率降低。而发泡剂分解速率只与发泡温度有关,与胶料的VA含量基本无关。

2.2 发泡样品形貌

以BIPB为交联剂,AC为发泡剂,通过模压发泡成型法制备出不同VA含量的EVA发泡材料,样品泡孔形貌和泡孔参数分别见图2和表2所示。

由图2和表2可知,EVA发泡材料为闭孔型,VA=14%时,EVA发泡材料泡孔平均直径约为66.7μm,单位体积泡孔数为4.0×107个/cm3;VA=18%时,EVA发泡材料泡孔平均直径约为73.0μm,单位体积泡孔数为3.0×107个/cm3,尺寸分布比低VA的样品要窄;当VA=26%时,EVA发泡材料泡孔平均直径约有所降低,泡孔密度增大;而当VA=80%时,材料的发泡倍率显著增大,泡孔壁变薄,泡孔直径增大为309.2μm,单位体积泡孔数显著降低。主要是因为高VA'含量(VA=80%)胶料的硫化交联程度小,熔体强度低,发泡剂分解后溶解在聚合物熔体中,进一步降低了胶料的黏度,泄压后胶料的熔体强度无法包覆住气体,导致了并泡,因而产生了巨大尺寸的泡孔。

2.3 力学性能

注:MH,最大扭矩;ML,最小扭矩;ΔM=MH-ML,扭矩差值;tc90,正硫化时间;tc-max,最大硫化速率出现时间;tp-max,最大发泡速率出现时间。

将制备的EVA发泡材料裁切成样条,进行力学性能测试,结果如表3所示。

由表3可知,材料的力学性能与VA含量有较大的关系。随着VA含量的增加,发泡材料的100%定伸应力、拉伸断裂强度和撕裂强度,以及邵氏硬度都降低。

VA含量在14%和18%时,二者力学性能差异较小。而断裂伸长率则逐渐增大,压缩永久变形率也随之升高。

当VA含量为80%时,力学性能降至最小值。主要是因为随着VA含量的增加,EVA硫化交联程度降低,发泡倍率增大,因而拉伸和撕裂强度降低,断裂伸长率增加。

压缩永久变形率也与材料的交联程度有关,交联程度低,材料的泡孔强度低,经过压缩后破裂程度大,材料的可回复性能差。

冲击回弹率则先升高,而当VA含量为80%时,其值将至最低。冲击回弹率主要表示材料受冲击后回复性能,与材料自身的结构有关,材料发泡后由于泡孔和泡壁的韧性,会一定程度增加回弹率,同时材料的损耗因子(tanδ),也决定着冲击回弹率。橡胶的回弹率R(%)与橡胶的损耗因子存在一定的反比关系,也就是回弹率越低,损耗因子值越大。因而损耗因子可用来表征橡胶材料的滞后性能。文献报道,EVA的阻尼因子(tanδ)峰值随着VA含量的增加而增大[1],VA=70%时,EVM材料的阻尼因子峰值为0.93[11],显著高于EVA(VA=14%)的0.19,因而EVM的冲击回弹率低于EVA。

本研究测得的数据表明,EVM(VA=80%)未硫化发泡样品的阻尼因子值达到2.44,表明该材料具有极佳的吸震和阻尼功效,可作为鞋底减震材料使用。EVM与EVA同属于乙烯-醋酸乙烯酯,二者的相容性较好,通过不同配比的共混可制备出不同硬度和冲击回弹率的发泡材料[12],在鞋中底和鞋垫,以及前掌和后脚跟减震部位,具有较大的应用前景。

3 结论

通过上述不同分析手段,研究了VA含量对EVA发泡材料硫化发泡性能、泡孔结构和力学性能的影响,结论如下:

(1)随着VA含量的增加,胶料的熔体强度和交联度增加,正硫化时间缩短;但当VA含量为80%时,胶料的熔体强度和交联度显著下降,正硫化时间延长;

(2)达到最大发泡速率的时间与其VA含量无关;

(3)当VA含量在14%～26%之间时,随着VA含量的增加,材料的发泡倍率降低,泡孔平均直径变化较小,泡孔密度有所增大,尺寸分布变窄,材料的密度增加;当VA=80%,材料的发泡倍率显著增大,泡孔尺寸显著增大,泡孔壁变薄;

(4)随着VA含量的增加,发泡材料的定伸应力、拉伸断裂强度和撕裂强度,以及邵氏硬度都降低;VA=80%时,材料的冲击回弹率最低,具有极佳的减震性能,可被用于鞋中底减震材料。

参考文献

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乙烯含量 篇2

聚丙烯抗冲共聚物一般是由多个反应器串联制备的聚丙烯多相共聚物的混合物。通常在第一个反应器中进行丙烯均聚, 得到等规聚丙烯均聚物, 然后将其转入下一个反应器, 同时利用催化剂残余的活性, 通过乙烯、丙烯单体进行共聚, 在均聚物颗粒内部引发乙烯和丙烯生成二元共聚物。抗冲共聚物具体组成取决于聚合物配方、聚合工艺条件、催化剂等因素。

在聚丙烯结构上看, 聚丙烯颗粒是一个多孔疏松的结构, 当聚合物进入共聚反应器, 剩余的聚丙烯颗粒空隙被乙丙橡胶相所占据。在多区反应器的停留时间越长, 均聚物的空隙率就越低, 乙丙橡胶进入到均聚物中的越少。因此提高聚丙烯产品中的乙烯含量就要从两方面考虑:第一, 提高均聚聚丙烯颗粒中的空隙;第二, 提高共聚反应器中的残余活性。

二、提高抗冲聚丙烯产品中乙烯含量的措施

1提高均聚聚丙烯产品颗粒的孔隙率

适当提高预聚合反应器的温度是保证聚丙烯颗粒完整的根本前提, 也是保证聚合物颗粒孔隙数目重要因素。均聚聚丙烯产品的形成是催化剂被激活后进入到预聚合反应器, 在较低的温度条件下生成聚丙烯颗粒的骨架并将主催化剂的活性中心进行包裹, 然后进入到多区反应器中, 在较高的温度下经过多次的丙烯聚合, 生成的聚合物将这个产生的骨架填实, 同时也留下一部分残余的活性中心与骨架内的孔隙。如果预聚反应器与多区反应器的温差过大, 势必会造成在多区反应器中的过度反应, 造成聚丙烯颗粒骨架的破碎, 这样就会减少了共聚反应中乙丙二聚物的加入, 同时也会降低最终产品中的乙烯含量。

2提高共聚反应器中的反应活性

2.1采用特定的催化剂

在保证多区反应器中均聚反应活性的同时, 使反应活性适当的后移, 从而保证了共聚反应器中的反应活性, 使得更多的乙烯能够加入到聚合物颗粒中。聚丙烯装置在催化剂是进口ZN-118与国产的CS-Ⅱ混合使用, 这样使得在共聚反应器中反应的活性出现不稳定的波动, 造成了乙烯加入量的不稳定, 同时也影响了聚合物的产品质量。

2.2降低聚合物在多区反应器区域的反应活性

降低多区反应器中丙烯聚合的反应活性, 使得大量的催化剂残余活性进入共聚反应器而引发乙烯/丙烯进行反应, 加大了乙烯的加入量。

2.2.1降低多区反应器的料位控制, 减少聚合物的停留时间;

2.2.2降低多区反应器的温度控制, 控制反应活性后移;

2.2.3减少多区反应器出料中加入的抗静电剂ATM163, 提高物料中的残余催化剂的活性;

2.2.4提高共聚反应器的料位控制, 增加共聚反应的停留时间。

3控制系统中的丙烷及其分布

在聚合系统中积累丙烷, 必须保持丙烷进出的不平衡, 使进入量大于排出量。进入量受上游乙烯装置丙烯产品中丙烯含量限制。而排出部位包括返回丙烯和返回气。在日常的生产中设计了FV2414这一阀门, 以保证丙烯连续稳定的向界区外返回, 这样就会带走系统中的一部分丙烷。共聚反应器的的丙烷来自于该反应器进料丙烯和上游物料夹带。这两股量各占一半。进料丙烯来自于丙烯进料罐, 与多区循环反应器一样, 随上游供料丙烷含量增多而增多。上游物料夹带丙烯中的丙烷随上游循环气中丙烷含量增多而增多, 上游物料在F310底部被丙烯气提。目的是控制夹带丙烯中的氢气, 降低气提气中的丙烷, 就能阻止丙烷进入下游共聚反应器, 也减少丙烯随聚合物出料而损失。

三、共聚反应器中提高产品中乙烯含量过程中的注意事项

1共聚反应器在提高乙烯加入量高低对产品质量的影响

气相共聚物中起冲击性能的主要为乙丙无定形共聚物 (乙丙橡胶) , 乙丙橡胶的多少, 取决于乙烯加入量以及乙烯在气相反应器中的比例。如果乙烯加入量大, 但乙烯在气相反应器中的比例过大, 生成的乙丙橡胶量反而会降低, 抗冲击效果不会提高。乙丙无规共聚物的量控制在5%~25%, 无规共聚物中乙烯含量控制在40%~65%。通过AC4001的比值控制将C2/C2+C3的比值控制在合适的位置时, 才能起到提高乙烯含量, 产品性能提高的效果。

2 F310底部汽提丙烯无法由T240切换至新鲜丙烯

为达到提高多区系统中的丙烷含量, F310底部的汽提气体来自于T240底部, 这股丙烯中所含的丙烷含量与多区反应器中一样, 因此会造成丙烷进入共聚反应器而被排掉, 丙烷的积累比较缓慢, 而且能够造成共聚反应器中丙烷含量的增加。因此应该切至丙烷含量很少的新鲜丙烯, 但是新鲜丙烯线为液相, 且温度较低 (40℃) , 经夹套加热后仍达不到80℃, 所以仍采用T240丙烯 (T240处为77℃) 。在今后的操作中应该加大F310底部汽提气的夹套伴热, 这样就能使用新鲜丙烯作为汽提气, 来控制丙烷在系统中的分布。

3塔系统的调整

使用T240丙烯需注意控制T240液位和温度, 新鲜丙烯投入量增大的同时需提高塔底蒸汽量, 同时来自T241丙烯减少, T241需调节冷却水量, 使T241液位稳定。T240新鲜丙烯量增大后R230新鲜丙烯则会相应减少, 因此调节速度必须缓慢, 以免引起多区循环反应器及塔系统波动。

结语

通过以上方法的实施能够适当的提高共聚反应活性, 从而加大共聚反应中的乙烯加入量, 来提高产品质量。影响抗冲共聚物产品质量的因素很多, 提高产品性能的根本在于提高共聚反应的活性, 将产生的更多的乙丙二聚物加入到均聚物结构中, 并且保持乙丙二聚物的粘度, 使得抗冲聚丙烯既有均聚物的刚性, 又含有特殊的乙丙橡胶态的物料韧性, 最终提高聚丙烯产品综合质量。

摘要：抗冲共聚聚丙烯具有良好的抗冲击性能。共聚物的抗冲击性能主要随共聚物中的乙烯含量的增加而提高。乙烯含量的多少, 直接影响产品的冲击性能, 尤其是低温冲击强度。一般聚丙烯抗冲共聚物的总乙烯质量分数在6%15%。为适应市场的需求, 聚丙烯装置长期以来致力于高乙烯含量抗冲聚丙烯产品的生产, 但是生产中受到共聚反应器压力高的影响, 使得乙烯单体的加入量不高, 聚丙烯产品中的乙烯含量一直处于11%左右。

关键词：聚丙烯装置,抗冲聚丙烯,乙烯含量

参考文献

[1]洪定一.聚丙烯——原理、工艺与技术[M].北京:中国石化出版社, 2005.

乙烯含量 篇3

1 电石干法乙炔法生产醋酸乙烯工艺简介

湖南省湘维有限公司 (简称“湘维”) 是一家以有机化工产品为主的国有大型公司, 公司产品主要为醋酸乙烯、聚乙烯醇、醋酸甲酯、乙醛等。该公司醋酸乙烯的生产方法为电石干法乙炔法, 其生产工艺包括乙炔的发生和净化、醋酸乙烯合成和醋酸乙烯精制等工序。

乙炔的发生和净化工序:外购电石进入冷破场地, 经行车抓到破碎台, 由鄂式破碎机进行粗破碎, 然后电石经溜槽到斗提机进入电石贮仓。由复合式破碎机破碎, 破碎合格的电石与水在干式发生器内反应, 得到纯度≥99%的粗乙炔气, 粗乙炔气经洗涤、冷却后经压缩机加压后送往合成工序。

醋酸乙烯合成工序:以乙炔和醋酸为原料, 以活性炭为载体的醋酸锌为催化剂, 在沸腾床反应器中使乙炔与醋酸蒸汽进行气相反应, 生成醋酸乙烯。

醋酸乙烯精制工序:合成反应器出来的气体在气体分离塔内将反应气体中的醋酸乙烯及未反应的醋酸冷凝, 得到反应液, 并分离出未反应的乙炔气体循环使用。将反应液送往精馏工段精制, 制得合格的精醋酸乙烯。回收的醋酸返送合成工段作原料。

2 醋酸乙烯产品中乙醛含量高的原因

2.1 乙醛产生的原理

乙炔与水反应产生乙醛, 反应方程式如下:

二醋酸亚乙酯分解产生乙醛, 反应方程式如下:

醋酸乙烯在酸性条件下分解产生乙醛, 反应方程式如下:

上面为醋酸乙烯合成时产生乙醛的反应, 其中 (1) 式、 (3) 式比较容易发生, (2) 式只在低温及醋酸过量时发生。

2.2 醋酸乙烯产品中乙醛含量高的原因分析

从2.1乙醛产生的原理可以发现, 醋酸乙烯产品中乙醛含量高主要是系统的水含量较高、醋酸乙烯在酸性条件下分解和低温下醋酸的过量。

(1) 催化剂中醋酸锌高温下失去的结合水与乙炔反应生成乙醛

醋酸锌常温下以·2H2O存在, 温度超过100℃时开始失去结合水, 温度达到130℃时其结合水则完全失去。生产过程中, 催化剂干燥过程是在沸腾床反应器内进行, 通过热循环氮气将催化剂中的水和少量醋酸带走, 反应器内热循环氮气的实际温度低于130℃, 在该温度下对催化剂进行干燥, 醋酸锌中的结合水失去的只有一部分, 剩下的那部分结合水, 在催化剂活化期将与乙炔反应生成乙醛。

(2) 醋酸过热器出口温度较低, 生成二醋酸亚乙酯, 二醋酸亚乙酯分解生成乙醛

在温度0~300℃范围内, 醋酸蒸汽中同时存在单体和 (CH3COOH) 2二缔合体, 二缔合体离解是一个可逆的吸热反应, 随着温度的升高, 二缔合体的离解度逐渐增大。在150℃时醋酸蒸汽的离解反应最强, 初开车生产时, 反应温度一般在160℃左右, 醋酸过热器温度较低, (CH3COOH) 2二缔合体部分存在, 反应中对二醋酸亚乙酯的生成有利, 二醋酸亚乙酯分解生成乙醛。

(3) 系统中水含量较高造成乙炔与水反应生成乙醛

催化剂在系统中被干燥后, 循环气夹带的少量水蒸气经过冷凝后集聚在混合冷凝塔、醋酸洗涤塔内的填料和塔盘上, 该部分冷凝水无法完全排干净;乙炔、醋酸中较高的水含量被带入合成系统。这些都将导致系统水含量较高造成乙炔与水反应生成乙醛。

3 降低醋酸乙烯产品中乙醛含量的措施

1) 调整催化剂的干燥方法

在不改变催化剂干燥的最高温度条件下, 增加冷凝液中醋酸的含量, 使催化剂干燥的除水速率增大, 降低醋酸乙烯产品中乙醛的含量。

2) 提高醋酸过热器的出口温度和乙炔与醋酸的摩尔比, 减少二醋酸亚乙酯的生成, 进而减少由二醋酸亚乙酯分解生成的乙醛

在生产过程中, 将醋酸过热器的出口温度由160℃左右提高为170℃左右, 提高 (CH3COOH) 2二缔合体的离解率;将乙炔与醋酸的摩尔比由原来的5~8提高为6~9, 降低反应混合气中醋酸的浓度, 降低 (CH3COOH) 2二缔合体的含量, 减少二醋酸亚乙酯的生成, 进而减少二醋酸亚乙酯分解产生的乙醛。

(3) 降低合成系统的水含量, 减少乙炔与水反应产生乙醛

(1) 在乙炔净化过程中, 注意净化装置的出口定时排水, 防止因碱洗塔除沫器效果不佳、碱洗塔循环量太大造成乙炔将水带入系统。

(2) 在醋酸精馏过程中, 防止系统负荷波动和操作不当造成精醋酸中的水含量较高, 引起系统的水含量较高。

(3) 在新催化剂开车生产之前, 用醋酸乙烯粗产品对系统进行完全彻底置换, 带走在干燥催化剂时集聚在系统的水分, 减少开车时系统的水含量。

4 结语

电石干法乙炔法生产醋酸乙烯, 所用原料为乙炔和醋酸, 催化剂是以活性炭为载体的醋酸锌, 在沸腾床反应器中使乙炔与醋酸蒸汽进行气相反应, 生成醋酸乙烯。在醋酸乙烯合成过程中, 由于副反应多, 其产品中杂质种类为乙醛、丙酮、丁烯醛等。通过对电石干法乙炔法生产醋酸乙烯的工艺进行分析和探讨, 发现了醋酸乙烯产品中乙醛含量高主要是系统的水含量较高、醋酸乙烯在酸性条件下分解和低温下醋酸的过量。为此提出了相应的降低醋酸乙烯产品中乙醛含量的措施, 最终降低了醋酸乙烯产品中乙醛含量。

摘要：在电石乙炔法生产醋酸乙烯工艺中, 存在醋酸乙烯 (VAC) 产品中乙醛含量高的问题。针对存在的问题, 分析和探讨了醋酸乙烯产品中乙醛含量高的原因, 提出了相应的降低乙醛含量的解决措施, 降低了醋酸乙烯产品的乙醛含量, 使醋酸乙烯产品的乙醛含量控制在一个较低的水平。

关键词：醋酸乙烯,乙醛含量高,原因分析,解决措施

参考文献

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乙烯含量 篇4

关键词：聚乙烯丙纶复合防水卷材,无机填料,性能影响,最大拉伸强度

由于聚乙烯丙纶复合防水卷材 (以下简称“复合片”) 生产设备投资低、工艺简单, 国内的生产厂家较多, 市场竞争一直较为激烈。为降低生产成本, 一些厂家在复合片生产过程中, 向芯材原料中添加以碳酸钙为主的无机填料替代价格昂贵的聚乙烯原料。然而, 有研究表明, 碳酸钙的添加虽然一定程度上可以提高复合片的拉伸强度, 但同时也会影响聚乙烯材料的老化性能[1,2], 包括热空气老化和人工气候老化两项指标。研究无机填料含量对复合片性能的影响, 对优化复合片配方、生产价廉质优的复合片产品具有重要的指导意义。

1 实验部分

1.1 试样制备

样品制备采用双螺杆挤出机, 采用一次加热复合成型工艺。为研究无机填料的影响, 选用目前性能较佳的单位面积质量为65 g/m2的丙纶长纤无纺布, 分别制备了无机填料含量 (质量分数) 为10%、20%、30%、40%、50%, 整体厚度为1.0 mm的复合片试样, 并采用纯聚乙烯制备了无填料的复合片试样作为对比。

1.2 测试方法

按照GB 18173.1—2012《高分子防水材料第1部分:片材》规定的方法对常温拉伸性能、撕裂强度, 碱处理、热空气老化以及人工气候老化后的拉伸性能进行表征[3]。

2 结果与讨论

2.1 无机填料对常温力学性能的影响

图1为不含无机填料的复合片试样纵/横向拉伸力学性能曲线。由图1可见, 试样的拉伸力学性能曲线为双峰曲线, 其中第1峰值为丙纶无纺布发生断裂时的强度, 第2峰值为芯材断裂时的强度, 拉断伸长率为聚乙烯芯材断裂时的伸长率。由图1明显可见, 试样的第1峰值强度大于第2峰值强度, 即最大拉伸强度体现为丙纶无纺布的断裂强度。因此, 丙纶无纺布不仅起到改善复合片与水泥界面粘结的作用, 还起到增强保护的作用。

对于含无机填料的复合片试样, 填料对力学性能的影响主要体现在聚乙烯芯材力学性能的变化上, 即第2峰值强度以及拉断伸长率, 第2峰值强度的提高有利于复合片本身防水性能的提高。图2是无机填料含量对复合片常温拉伸力学性能的影响。由图2可见, 随着无机填料含量的增加, 复合片试样纵/横向第1峰值强度及纵向第2峰值强度呈先上升后下降的趋势, 横向第2峰值强度呈现下降趋势, 并且第2峰值强度的变化趋势较第1峰值强度更为明显:当无机填料含量为20%时, 纵向最大拉伸强度、第2峰值强度及横向最大拉伸强度均达到最优;随着无机填料含量的继续增加, 第2峰值强度下降趋势十分明显;当无机填料含量增加至30%时, 纵/横向第2峰值强度已低于60 N/cm。由图2还可以看出, 复合片试样的纵/横向拉断伸长率均随无机填料含量的增加呈明显下降趋势:当无机填料含量增加至50%时, 虽然纵/横向拉断伸长率满足GB 18173.1—2012的要求 (>400%) , 但已由无填料时的1 000%以上, 分别下降至588%和521%。

无机填料含量对复合片试样常温撕裂强度的影响见表1。由表1可见, 随着无机填料含量的增加, 复合片试样的纵/横向常温撕裂强度总体也呈先上升后下降的趋势。当无机填料含量为20%时, 纵向撕裂强度最大;当无机填料含量为50%时, 纵/横向撕裂强度已明显小于不含填料的试样。可见, 适量添加无机填料有利于复合片常温撕裂强度的提高。

2.2 碱处理后的拉伸力学性能

防水卷材使用过程中, 长期与水泥等强碱性建筑材料接触, 因此, 要保证良好的防水性能, 防水卷材的耐碱稳定性一定要好。图3为无机填料含量对复合片试样耐碱试验后拉伸力学性能的影响。由图3可见, 随着无机填料含量的增加, 复合片试样的耐碱纵向最大拉伸强度及第2峰值强度呈先上升后下降趋势, 耐碱横向最大拉伸强度及第2峰值强度则呈下降趋势;耐碱纵/横向拉断伸长率也呈下降趋势。处理后复合片试样的第2峰值强度和拉断伸长率的变化率见表2和表3。由表2及表3可见, 与未处理的复合片试样相比, 碱处理后复合片试样的纵向第2峰值强度均有一定程度的提高, 而部分试样的横向第2峰值强度及拉断伸长率则略有下降。当无机填料含量为50%时, 复合片试样的纵/横向第2峰值拉伸强度及拉断伸长率的提高幅度最大。复合片主要由聚乙烯及聚丙烯组成, 这两种材料的分子链结构为饱和的—CH2—CH2—, 化学性质稳定, 具有优异的耐强酸、强碱性。而无机填料的主要成分为碳酸钙, 在碱性条件下也具有良好的稳定性。因此, 含有无机填料的复合片耐碱性良好, 可长期与强碱性建筑材料接触。

2.3 热空气老化后的拉伸力学性能

图4为复合片试样在80℃烘箱中热老化168 h后, 最大拉伸强度、第2峰值强度以及拉断伸长率随无机填料含量的变化趋势。由图4可见, 热空气老化后, 随着无机填料含量的增加, 复合片试样的纵/横向最大拉伸强度及第2峰值强度均呈先上升后下降趋势:最大拉伸强度及第2峰值强度的最优值出现在无机填料含量为10%时;当无机填料含量达到30%时, 第2峰值强度已明显低于不加无机填料的试样。而经热空气老化后, 复合片试样的拉断伸长率随着无机填料含量的增加下降幅度更为明显:当无机填料含量达50%时, 纵/横向拉断伸长率已低于400%, 下降幅度已分别达44.9%及41.3%, 不能满足GB 18173.1—2012对试样老化后拉断伸长率保持率的要求 (标准要求保持率应在70%以上) 。而且由图4还可看到, 添加无机填料对复合片试样最大拉伸强度的影响较小, 但对热空气老化后聚乙烯芯材拉断伸长率的负面影响却很大。这主要是由于含有无机填料的复合片在生产过程中, 为了改善无机填料在聚烯烃芯材中的相容性以及芯材的加工性, 通常会加入白油、石蜡等增塑剂, 而这类增塑剂的在加热条件下或长期使用过程中会逐渐挥发, 使聚烯烃芯材表面产生缺陷, 导致材料本身力学性能下降。而对于纯聚丙烯生产的丙纶无纺布, 并无增塑剂挥发以及无机填料的影响, 复合片热空气老化后的最大拉伸强度受无机填料的影响也相对较小。

2.4 人工气候老化后的拉伸力学性能

使用过程中, 防水卷材难免会受到阳光、雨淋、臭氧等的影响, 导致材料发生老化、分解, 防水性能下降;具有良好的人工气候老化性能, 有利于延长防水卷材的使用寿命, 更好地发挥其防水性能。

图5为无机填料含量对复合片试样人工气候老化后的最大拉伸强度及拉断伸长率的影响。由图5可见, 随着无机填料含量的增加, 人工气候老化后的复合片试样的纵/横向最大拉伸强度呈先上升后下降趋势, 其中无机填料含量在20%时, 纵/横向最大拉伸强度最优。图6是不同无机填料含量的复合片试样人工气候老化后的拉伸力学性能曲线。由图6可见, 人工气候老化后复合片试样的拉伸曲线明显不同于常温拉伸曲线, 当无机填料含量高于20%时, 试样在达到最大拉伸强度后直接发生断裂, 拉伸曲线上已无第2峰值强度。而且, 人工气候老化后, 复合片试样的纵/横向拉断伸长率随着无机填料含量的增加明显下降:无机填料含量为10%时, 纵/横向拉断伸长率已分别降至91%和237%;而无机填料含量为50%时, 纵/横向拉断伸长率甚至不足10%。由表3中各试样拉断伸长率的变化情况与GB 18173.1—2012中对FS2型复合片人工气候老化后拉伸性能的要求对比发现, 即使是无填料添加的复合片试样, 人工气候老化后的纵/横向拉断伸长率保持率也不能满足标准要求 (拉断伸长率保持率大于70%) 。相关研究表明, 聚烯烃材料在光照及热氧作用下, 分子链会发生自由基断链, 产生光降解, 同时产生大量活性基团, 并造成分子量的大幅下降, 导致材料逐渐失去其原有的物理性能[2,4]。无机填料的添加, 使聚乙烯材料形成表面多孔、内部疏松的结构, 进一步促进了聚乙烯主体材料的降解, 加快了老化过程[4,5,6]。因此, 对于含无机填料的复合片, 其聚乙烯芯材中碳酸钙的存在, 加快了聚乙烯材料的老化降解, 使复合片的拉伸强度及拉断伸长率明显下降, 严重影响防水材料的长期使用性能。

3 结论

综上分析, 随着无机填料含量的增加, 复合片试样在常温、碱处理、热空气老化及人工气候老化后的最大拉伸强度及第2峰值强度总体呈先上升后下降的趋势:当无机填料含量在20%时, 复合片试样在各条件下的最大拉伸强度及第2峰值强度呈最佳值;而当无机填料含量增加至30%以上时, 复合片试样的最大拉伸强度及第2峰值强度低于纯聚乙烯原料制备的复合片试样。

无机填料的添加对复合片试样的拉断伸长率有消极影响。随着无机填料含量的增加, 复合片试样在各条件下的拉断伸长率下降趋势明显, 尤其是人工气候老化后, 无机填料含量为10%时, 纵向拉断伸长率已降至91%;无机填料含量增加至50%时, 纵/横向拉断伸长率甚至不足10%。这说明添加无机填料的复合片不适合在长期暴露条件下使用。

参考文献

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[2]黄亦斐.碳酸钙/聚乙烯复合薄膜加速老化及应用性能研究[D].南京:南京林业大学, 2013.

[3]全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会.GB 18173.2—2012高分子防水材料第1部分:片材[S].北京:中国标准出版社, 2013.

[4]苏晋升, 张新星, 王蒙亚, 等.高填充碳酸钙/聚乙烯复合材料的老化试验研究[J].实验技术与管理, 2012 (6) :55-58.

[5]杨睿, 于建, 汪昆华, 等.聚乙烯复合材料的光降解研究[C]//2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集.

乙烯含量 篇5

关键词：二苯乙烯苷,常通舒颗粒,高效液相色谱法

常通舒颗粒为原卫生部部颁药品标准中药成方制剂第10册(WS3-B-2031-95)收载。本方由何首乌、当归、赤芍、火麻仁、桑椹等五味药材组成。具有滋阴养血,润肠通便之功效。用于习惯性便秘,老年性便秘及产后便秘等症[1]。原制剂质量标准中只有检查和鉴别项,缺乏对制剂中药材定量控制,无法对制剂原料药材进行品质管控,制剂工艺科学性和稳定性无法提供科学依据,无法控制成品内在质量。为更好控制本制剂质量,笔者以方中何首乌为控制药材,以主要药效成分2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷为定量分析指标,建立了常通舒颗粒定量分析方法,为该制剂质量标准提升提供重要依据。现代药理研究发现,何首乌补肝肾,益精血,乌须发,强筋骨功效相关药理作用是促进造血功能,提高机体免疫功能,降血脂,抗动脉粥样硬化,保肝,延缓衰老,影响内分泌功能,润肠通便等作用[2]。何首乌功效作用物质基础主要为磷脂、蒽醌类、葡萄糖苷类等成分[3,4]。其中2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷是何首乌主要药理活性物质及其质量控制指标成分。中国药典也将其作为何首乌及含何首乌制剂主要质量评价标定物[5]。

本文采用HPLC法对不同批次常通舒颗粒中2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷含量进行分析,结果表明:本法灵敏度高、重复性好,结果准确。

1 仪器与试药

Dionex-U3000液相色谱仪(Dionex公司,Dionex Chemeleon色谱工作站);Mettler Toledo MS104S型电子天平(d=0.01mg,瑞士Mettler Toledo)公司;2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷对照品(供含量测定用,中国食品药品检定研究院,批号0819-200203);常通舒颗粒及缺何首乌阴性对照样品(湖北清大制药有限公司,规格:5g/袋);甲醇(天津市科密欧化学试剂有限公司,分析纯);乙腈(天津大茂,色谱纯);磷酸(武汉市江北化学试剂有限责任公司,分析纯);水为双蒸水;其他试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 对照品溶液制备

取经五氧化二磷减压干燥器中干燥至恒重,二苯乙烯苷对照品适量,精密称定,加甲醇制成每1m L含93.6μg溶液,即得。

2.2 供试品制备

取本品5.0g,用研钵研成粗粉,精密称定,置圆底烧瓶中,精密加入甲醇50m L,称定重量,加热回流30min,放冷,再称定重量,用甲醇补足减失重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。按上述方法制得不含何首乌阴性对照溶液。

2.3 系统适应性试验与色谱条件

采用以乙腈:0.1%磷酸溶液为流动相,采用梯度洗脱[5,6,7,8,9],乙腈%(A),0.1%磷酸%(B)梯度洗脱程序为在0~12min内A:B为(76:24);时间从12~60min过程中,A比例从76%→89%;而B从24%→11%。色谱柱为:FORTIS-C18柱(4.6mm×250mm,5μm),流速1.0m L/min,柱温30℃,检测波长320nm,进样量为:10μL,在此色谱条件下,二苯乙烯苷色谱峰理论板数不小于4000,分离度大于1.5。色谱图见图1。

(1.二苯乙烯苷)

图1 测定常通舒颗粒中二苯乙烯苷HPLC图

2.4 标准曲线与线性范围

准确吸取对照品溶液0.5m L、1.0m L、2.0m L、5.0m L、8.0m L、10.0m L分别置10m L量瓶中,加流动相稀释,并定容至刻度,摇匀,得到浓度分别为4.68μg/m L、9.36μg/m L、18.72μg/m L、46.80μg/m L、74.88μg/m L、93.60μg/m L二苯乙烯苷对照品溶液。分别准确吸取10μL注入液相色谱仪,按上述色谱条件测定色谱峰面积,以浓度(X)对峰面积(Y)进行线性回归,得到回归方程为:Y=0.8976X+1.4421,r=0.9999;结果表明二苯乙烯苷在4.68~93.60μg/m L浓度范围内线性关系良好。

2.5 精密度试验

取二苯乙烯苷对照品溶液,按照上述色谱条件,进样分析,重复进样6次,结果色谱峰保留时间稳定,计算6次色谱峰面积RSD分别为0.96%。

2.6 稳定性试验

取常通舒颗粒中供试品溶液,室温下分别在0h、3h、6h、12h、24h进样测定,记录色谱峰面积,计算其RSD为1.52%,表明处理后常通舒颗粒供试品溶液室温下24h内稳定。

2.7 重复性试验

取同一批常通舒颗粒样品(批号20130708)6份,精密称定,按上述方法制备供试品溶液,依法测定,结果:二苯乙烯苷平均含量0.47mg/g,RSD为1.83%。

2.8 加样回收率试验

称取重复性实验已测定含量常通舒颗粒样品(批号20130708)9份,每份2.5g,精密称定,分别加入二苯乙烯苷对照品溶液(浓度93.6μg/ml)11.0m L、12.0m L、13.0m L(3种不同水平,各3份),按上述方法同法制备供试品溶液,进样10μL。按外标两点法计算二苯乙烯苷含量,结果见表1。

2.9 样品测定

按上述色谱条件对5批样品进行含量测定,得到三次测定平均值。结果5批样品含量分别为0.47mg/g、0.46 mg/g、0.41 mg/g、0.48 mg/g、0.44mg/g。

3 讨论

常通舒颗粒中,何首乌为方中君药。中国药典对何首乌质量控制为测定二苯乙烯苷,结合型蒽醌总量。对于本复方制剂而言,分析二苯乙烯苷含量能严格控制原料与工艺稳定性,并且能特征性表征何首乌(由于蒽醌类化合物在蓼科很多植物中均含有,不能特征性反映何首乌)。因而笔者选择本方中君药何首乌所含二苯乙烯苷作为本方定量控制指标。

表1 加样回收率试验结果

笔者还对生产厂家提供何首乌药材进行了测定,结果显示,何首乌中二苯乙烯苷含量为0.93%。经计算,常通舒颗粒在制备过程中,其二苯乙烯苷转移率为78.6%,说明常通舒颗粒制备工艺合理,能充分保证有效成分转移率,并且证明何首乌药材投放量合格。今后将进一步提高制备工艺水平,保证制剂质量进一步提高和制备工艺稳定性。

参考文献

[1]卫生部药典委员会.WS3-B-2031-95中华人民共和国卫生部药品标准[S].北京:人民卫生出版社,1998.

[2]王付荣,周洪雷.何首乌及夜交藤化学成分及药理作用研究进展[J].江西中医学院学报,2007,19(5):98-100.

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[7]杨慈海,宋军,成森.高效液相色谱法测定颈康胶囊中二苯乙烯苷含量[J].中国药业,2013,22(24):35-36.

[8]陈小凯,段启,何伟,等.麒麟丸质量标准提高研究[J].中国药房,2013,24(23),2164-2167.

乙烯含量 篇6

关键词：气相色谱法,高密度聚乙烯,芥酸酰胺

芥酸酰胺是一种市场前景广阔的非离子表面活性剂,广泛应用于塑料、工程塑料、化妆品、医药、环保涂料和油墨、造纸、金属制品等领域。芥酸酰胺具有优良的爽滑性和防黏连性[1,2],在聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及其共混物中加入并预混后,可有效降低聚合物与设备、聚合物与聚合物之间的摩擦力和附着力,使产品的加工速度和产品质量得到大幅度提升。可采用高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)等方法测定芥酸酰胺含量,如ASTM D 6953—2003及SN/T 1504.2—2005用HPLC法测定线型低密度聚乙烯中抗氧剂和爽滑剂的含量,于文涛[3]用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)直接测定芥酸酰胺,陈民助[4]用红外光谱法测定芥酸酰胺含量。前人检测芥酸酰胺含量的不足之处在于:采用HPLC分析芥酸酰胺含量时,紫外检测器吸收弱、检测灵敏度低;采用GC-MS直接测定芥酸酰胺含量时浓度下限较高;用红外光谱法定量分析芥酸酰胺含量时误差较大。本工作采用GC法并以外标法定量测定高密度聚乙烯(HDPE)中芥酸酰胺的含量,取得了较满意的结果,为工艺过程的调整提供了参考依据。

1实验部分1.1仪器和试剂

气相色谱仪,Autosystem XL型,美国PE公司生产,氢火焰离子化检测器(FID),SE-30型色谱柱(15 m×0.32mm×0.5μm)。超声波清洗器,KQ-600 KDV型,昆山市超声仪器有限公司生产。芥酸酰胺标准品,四川日普精化有限公司生产,酰胺含量大于98%,用乙醇重结晶3次后使用。环己烷,色谱纯,天津光复精细化工研究所生产。异丁醇,色谱纯,天津科密欧化学试剂有限公司生产。

1.2色谱条件

柱温,初始温度200℃,保持5min,以5℃/min速率升温至250℃,保持10min。进样口温度为280℃。检测器温度为280℃。柱头压力为68.95kPa。进样量为1μL,不分流进样。

1.3样品制备

将HDPE粉碎成约20目的细小颗粒,称取5g(准确至0.1mg)于125mL烧瓶中,移入50.0mL异丁醇,回流2h,冷却至室温称重,取5mL上层清液,经0.22μm滤膜过滤后进色谱分析。

2结果与讨论

2.1萃取溶剂的选择

分别采用环己烷、异丁醇2种萃取溶剂进行试验。结果表明,异丁醇的萃取效果较佳。因为芥酸酰胺带有极性的胺基,在环己烷等弱极性溶剂中芥酸酰胺的溶解度低,易析出,所以根据相似相容原理,选用异丁醇作为萃取溶剂。

2.2色谱条件的选择

由于芥酸酰胺分子结构中含有较长不饱和C22链和极性胺基,所以芥酸酰胺分子间作用力较强、沸点较高且热稳定性良好,需要衍生后才能测定。有学者在测定过程发现芥酸酰胺可直接测定。本工作进行了230,250,270,280,290℃气化温度比较试验,发现气化温度大于270℃时测试结果比较接近,最后选择280℃为气化温度。

由于不分流进样是分析高沸点痕量组分的首选方法,所以为了提高检测灵敏度,试验采用了不分流进样。

2.3外标定量工作曲线的绘制

先配制100μg/g芥酸酰胺-异丁醇储备液,接着稀释成芥酸酰胺质量分数分别为2.5,5.0,10.0,15.0,20.0,50.0,100.0μg/g的系列标准溶液,然后依次进行色谱分析(典型色谱图如图1所示)并记录各自的峰面积。以芥酸酰胺峰面积对芥酸酰胺含量作图,可得到如图2所示的标准曲线。令y为芥酸酰胺的峰面积,x为标准溶液中芥酸酰胺的含量,线性拟合获得芥酸酰胺的定量方程为:

n为7时相关系数r为0.9998。

2.4方法的检出限

逐步稀释芥酸酰胺标准溶液并测试芥酸酰胺含量,当芥酸酰胺的峰高值为3倍基线噪音时,计算得出该方法的检出限为0.96μg/g。

2.5回收率实验

采用加标回收率测定法,向空白HDPE样品中添加标准芥酸酰胺样品,制备3个添加水平分别为10.0,20.0,50.0μg/g的样品,经萃取、过滤后进行色谱分析。每个样品分别进样3次,分析结果如表1所列。由表1可以看出,在10.0～50.0μg/g添加水平范围内,在n为9的情况下,HDPE中爽滑剂芥酸酰胺的加标回收率为96%～105%,相对标准偏差(RSD)不大于5%,表明本方法准确可靠。

2.6精密度实验

将制备好的实验样品溶液重复测定6次,结果如表2所列。

由表2可以看出,6次重复测定结果的RSD小于5.0%,方法的精密度良好。

3结论

建立了气相色谱法测定HDPE中爽滑剂芥酸酰胺含量的分析方法。在所测定范围内线性关系好(r为0.9998,n为7),方法重复性好,回收率高,操作方便,精密可靠,为工艺过程的调整提供参考依据。

参考文献

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[3]于文涛,金明杰,李艳,等.GC-MS直接测定芥酸酰胺[J].分析试验室,2009,28(2):120-122.

乙烯含量 篇7

一切测量结果都不可避免地具有不确定度[1],测量不确定度是对测量结果质量的定量表征,是体现测量结果准确性的重要组成部分[2]。测量不确定度评定能给出测量结果的置信度和置信区间,不仅对于测量结果的评价具有重要作用,还可以通过对每一个不确定度分量大小的分析,明确检测过程中影响不确定度因素的主次,提高检测质量。测量结果的可靠程度是通过分析和评定测量不确定度来确定的,测量不确定度理论是当今国际上普遍承认和应用的一种实验数据评定理论[3]。本文以一个聚氯乙烯人造革为样品,采用国家标准方法GB/T 21550-2008 《聚氯乙烯人造革有害物质限量》,对聚氯乙烯人造革有害物质中其他挥发性有害物质这一质量指标进行了 检测 , 并依据JJF 1059.1-2012 《测量结果不确定度评定与表示》,建立了该方法的测量不确定度模型,评定了该方法的测量不确定度,明确了该方法中影响测定结果不确定度的主要因素。

2不确定度评定

2.1试验材料

试验所用聚氯乙烯人造革材料取自迪士尼背提包。

2.2试验仪器

CP224C型电子天平,分度值0.1 mg (奥豪斯中国地区); 型号为BPG-9056A精密鼓风 干燥器,温度范围:RT+10~200 ℃(上海一恒科学仪器有限公司)。

2.3试验方法

按GB 21550-2008规定 , 使人造革处于平展状态,沿宽度方向均匀裁取100 mm×100 mm的试样三块,试样按GB/T 2918-1998中23/50 2级环境条件进行24 h状态调节[4]。称量试样精确至0.0001 g。调节电热鼓风干燥箱到(100±2)℃,将试样水平 置于金属网 或多孔板上,试样间隔至少25 mm,鼓风以保持空气循环。试样不能不能受加热元件的直接辐射。经6 h±10 min后取出试样,将试样在GB/T 2918-1998中23/50 2级环境条件放置24 h后称量 (精确至0.0001 g)[5]。测定流程详见图1。

2.4建立数学模型

其它挥发物含量

式中: m1——— 试验前试样质量,g

m2—— 试验后试 验质量,g

S —— 试样面积,m2

2.5不确定度分量的计算

(1) 重复性测试导致的相对标准不确定度分量[urel(m)]

(2)测量系统(仪器示值) 偏差导致的相对标准不确定度分量[urel(△s)]

(3)方法修约规定导致报告的结果不确定度分量[urel(x)]

3结果与讨论

3.1不确定度分量的主要来源

聚氯乙烯人造革中其他挥发物含量不确定的主要来源如图2所示。

3.2重复性测试导致的不确定度分量[urel(m)]

取裁剪于同一PVC上的三个样品由同一个人在步骤1条件下测试的结果来评定其试验标准差,详见表1。

表1中,报告测试结果为最佳估计值X=5.32 g/m2时,重复性测量导致的 相对标准偏差:

由以上结果可以看出,重复性测量在不确定度中影响较大,因此在重复性测量时应该注意操作细节,尽量在人员操作上减少误差。

3.3测量系统(仪器)偏差导致的不确定度分量[urel(△s)]

3.3.1电子天平导致的样品质量不确定度的评定

在同一天平上多次称量且量程变化范围很小时,灵敏度导致的 不确定度可以忽略 不计。用编号为F20022的天平, 最小示值为0.0001 g。依据JJF 1059.1-2012 《测量结果不确定度评定与表示》,天平最大载荷点示值误差测量结果扩展不确定度U=0.5 mg,k=2。

3.3.2裁样模板面积偏差导致测定结果的不确定度的评定

用裁样切割机,查该仪器的校准证书:面积S=99.46 cm2, 测量结果的扩展不确定 度为0.1 cm2,k=2。由于这一面积偏差是确知的,该偏差将直接导致取样面积的偏差,所以所得面积值应予以修正。由于测试中取样面积偏差没有 进行修正,将其计入不确定度时,该裁样切割机所采取的试样面积在 (99.46±0.1)cm2范围内按均匀分布变化,则有

3.3.3烘箱条件导致的不确定度分量评定

用编号为T30034的烘箱,依据JJF 1059.1-2012 《测量结果不确定度评定与表示》,该烘箱不确定度为0.2 ℃,k=2。而此方法的烘箱要求温度为 (100± 2)℃,此范围已经覆盖了不确定度范围,所以烘箱的确定度分量可以忽略不计。

由以上计算得出的测量系统的不确定度 分量值可以看 出,电子天平对测量系统引起的不确定的影响最大,烘箱的影响可以忽略不计。

3.4方法修约规定导致的报告结果的不确定度分量[urel(x)]

结果修约间隔为0.1 g,由此导致 的修约不 确定度按 《JJF1059-2012》5.8规定,

与前面的分量相比,该分量的不确定度可忽略不计。

3.5合成标准不确定度

重复性测试导致的相对标准不确定 度分量,测量系统导致的相对标准不确定度分量,各分量彼此独立,因此:

3.6扩展不确定度

在没有特殊要求的情况下, 按国际惯例扩展因子取2,即k=2, 则相对扩 展不确定 度urel= k ×urel(x)合= 2 × 0.07669=0.15338

单次测量结果的扩展不确定度为 :u=urel×x=0.15338 × 5.3=0.8 g/m2

3.7聚氯乙烯人造革中其他挥发物有害物质含量的表达式

4结论