甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠mpvq分子量測定方法
【專利摘要】本發明是一種用于航天化學密封材料理化分析的甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ分子量測定方法。其步驟是：確定檢測對象，制備檢測樣品，選擇檢測條件，實施樣品檢測，圖表數據處理；以甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠的折光指數增量值、分子量及其分布為檢測對象，采用樣品母液、激光光散射儀、示差折光檢測器、凝膠滲透色譜儀設備，用DNDC軟件，獲得甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠在甲苯溶液中的折光指數增量值，用ASTRA軟件,根據測得的折光指數增量值和已知折光儀校正常數，獲得甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠樣品的數均分子量 、 重均分子量和分子量分布。本發明具有實驗過程相對簡單、樣品制備節省材料、檢測方法便于推廣和數據處理精確可靠的優點。
【專利說明】 甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ分子量測定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種航天高分子化學密封材料的色譜分析技術，具體地說是一種甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ分子量測定方法。
【背景技術】
[0002]中國化工行業標準HG/H 3312-2000 “110甲基乙烯基硅橡膠”規范了硅橡膠生膠檢測方法，它采用甲苯溶解硅橡膠，利用烏氏粘度計進行測定，通過計算得到硅橡膠的粘均分子量。這種方法的缺陷是:粘均分子量是用稀溶液粘度法測得的平均分子量，不能準確表征樣品的數均分子量、重均分子量和分子量分布，因而作為硅橡膠的質量控制指標是有局限性的。
[0003]浙江大學的碩士學位論文《高分子量氟硅橡膠的合成與表征》提出了一種氟硅橡膠生膠分子量和分子量分布的測定方法，它以四氫呋喃為流動相、采用凝膠滲透色譜法進行檢測。凝膠滲透色譜法是一種相對方法，需找到已知分子量的標準樣品做校準曲線，而要找到已知分子量的甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ標樣非常困難。通常方法是采用聚苯乙烯做標樣，由于聚苯乙烯和甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ的分子結構不同，二者的流體力學體積存在較大差異，由聚苯乙烯標樣得到的校準曲線，須通過流體力學體積進行“普適”校正，才能得到甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ的校正曲線。這種方法的缺陷是:測試過程繁瑣，實驗誤差較大。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是要提供一種甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ分子量測定方法，它能夠有效地簡化測試過程，可靠地降低實驗誤差和提高檢測精度。
[0005]本發明的技術方案是:
設計一種甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ分子量測定方法，包括以下五個步驟:確定檢測對象，制備檢測樣品，選擇檢測條件，實施樣品檢測，圖表數據處理，其特征在于:在確定檢測對象過程中，以甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ的折光指數增量dn/dc值和分子量及其分布為檢測對象；在制備檢測樣品過程中，精確稱取樣品，溶解制備母液，配制稀釋母液，檢測母液準備；在選擇檢測條件過程中，檢測設備為激光光散射儀、示差折光檢測器、激光光散射儀與凝膠滲透色譜儀的聯機；環檢測條件是:境溫度為15?30°C，檢測器設定溫度為15?40°C，甲苯為流動相；色譜分析條件是:柱分子量線性范圍IX 14?IX 107，柱效N> 14理論塔板數/米，分辨率Rs > 1.5 ;在圖表數據處理過程中采用了 DNDC和ASTRA分析軟件。
[0006]其中，制備檢測樣品時，用于折光指數增量dn/dc值檢測的樣品需要制備差別濃度的稀釋母液；用于分子量及其分布檢測的樣品需要選取準確濃度稀釋母液。
[0007]其中，選擇檢測條件時，用于分子量及其分布檢測的過程中，采用激光光散射儀與凝膠滲透色譜儀的聯機方式；柱溫箱、折光儀、激光散射儀的實驗溫度均設定為25°C，流速為lmL/min，進樣量為50 μ? ;用色譜分離法采集激光、折光數據。
[0008]本發明的有益效果是:由于選擇的檢測對象是甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ的折光指數增量dn/dc值和分子量及其分布，并且直接對甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ進行精確稱重、制備母液和稀釋母液處理，因而避免了使用甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ標樣。由于在圖表數據處理過程中采用ASTRA分析軟件，因而可以根據折光指數增量dn/dc值和已知折光儀校正常數，獲得檢測樣品的數均分子量、重均分子量和分子量分布。本發明還具有實驗過程相對簡單、樣品制備節省材料、檢測方法便于推廣和數據處理精確可靠的優點。
【具體實施方式】
[0009]下面結合實施例分兩組對本發明進一步說明。
[0010]第一組，利用所述方法檢測甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ的折光指數增量dn/dc值。
[0011]步驟一，確定檢測對象:測定甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ的折光指數增量dn/dc 值。
[0012]步驟二，精確稱取樣品，溶解制備母液，配制稀釋母液，制備差別濃度的稀釋母液。稱取MPVQ樣品，精確到0.0OOlg，用甲苯充分溶解至少溶解8h以上，制備母液。將母液稀釋成不同濃度溶液時，用容量法或重量法稀釋均可，容量法稀釋一個濃度在室溫小于1°C的范圍內完成。折光指數增量dn/dc值測定至少要配制5個不同濃度的樣品稀溶液:濃度范圍視樣品的分子量而定，高分子量的稀一些，低分子量的濃一些，但最大濃度應小于5 X 1-3g/mL,最大濃度為最小檢出濃度的7?15倍是適宜的。
[0013]步驟三，選擇檢測條件:檢測設備為激光光散射儀、示差折光檢測器、凝膠滲透色譜儀；環檢測條件是:境溫度為15?30°C，檢測器設定溫度為15lO°C，甲苯為流動相；色譜分析條件是:柱分子量線性范圍I X 104?I X 107，柱效N > 104理論塔板數/米，分辨率Rs彡1.5。環境溫度:15?30°C，溫度波動范圍±1°C。檢測條件為:采用激光光散射儀的示差折光檢測器，檢測器設定溫度范圍15?40°C。
[0014]步驟四，實施樣品檢測
(1)開機后，按下示差折光檢測器前面板上的“排氣Purge”鍵，用干凈甲苯溶劑同時沖洗參比池和樣品池，沖洗12h以上。再按下“排氣Purge”鍵，關掉參比池沖洗，按下前面板上的“NEG DNDC"鍵和“歸零Zero”鍵，折光儀自動調零。折光儀工作狀態穩定的情況下才能進行測試。
[0015]⑵運行DNDC 軟件，依次選擇 Collect — Instrument — Search,進入 InstrumentDetect窗口，自動尋找并連接儀器。儀器連接成功后，在DNDC軟件主窗口選擇File —New，打開一個新文件，然后選擇Collect — Collect1n,開始收集數據。
[0016](3)用密封注射器通過0.2 μ m針頭過濾器，將純甲苯過濾后，用蠕動泵注入折光儀樣品池。參照步驟三的檢測條件，收集一段平坦曲線。將步驟二的樣品稀溶液按濃度從低到高的順序依次注入，最后再注入一次純甲苯，每次收集一段平坦的曲線。結束后點擊DNDC軟件窗口中的Collect — Stop Collect1n,取名存盤。
[0017](4)在DNDC軟件窗口中依次選擇View — baseline,用鼠標點擊第一條純甲苯溶劑線，軟件自動調基線。選擇View — Concentrat1ns,出現濃度設置窗口，用鼠標依次雙擊樣品平坦曲線的中間，在出現的窗口中輸入該樣品的濃度，單位為g/mL。輸完后點0K退出。輸完濃度的樣品線上出現一個“ + ”號。
[0018]步驟五，圖表數據處理:選擇DNDC軟件窗口中View —dn/dc curve,在出現的窗口可看到甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ在甲苯溶液中的折光指數增量dn/dc值曲線，以及甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ在甲苯溶液中的折光指數增量dn/dc值，單位mL/g，以兩次測定的算術平均值，以四位有效數字表示，獲得檢測實驗的準確度和精密度。
[0019]第二組，利用所述方法檢測甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ的分子量及其分布。
[0020]步驟一，確定檢測對象:測定甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ的分子量及其分布。
[0021]步驟二，精確稱取樣品，溶解制備樣品溶液。準確稱取甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ生膠樣品，精確至0.0OOlg，用甲苯充分溶解至少溶解8h以上，配制成具有準確濃度的MPVQ稀溶液，稀溶液濃度范圍為1-lOmg/mL。
[0022]步驟三，選擇檢測條件:檢測設備為激光光散射儀、示差折光檢測器、凝膠滲透色譜儀；采用激光光散射儀與凝膠滲透色譜儀的聯機方式；環檢測條件是:柱溫箱、折光儀、激光散射儀的實驗溫度均設定為25°C，流速為1.0 mL/min，進樣量為50 μ? ;用色譜分離法采集激光、折光數據。
[0023]步驟四，實施樣品檢測
⑴打開激光光散射儀、示差折光檢測器、凝膠滲透色譜泵。按下示差折光檢測器前面板上的“排氣Purge”鍵，用干凈甲苯溶劑同時沖洗參比池和樣品池，沖洗12h以上。再按下Purge鍵，關掉參比池沖洗，按下前面板上的“NEG DNDC”鍵和“歸零Zero”鍵，折光儀自動調零。激光光散射儀、折光儀工作狀態穩定的情況下才能進行測試。
[0024](2)在Astra軟件主窗口選擇Collect — Sample Set — Edit,輸入樣品組信息，包括樣品名、進樣次數、第一組方法檢測甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ的折光指數增量dn/dc值、運行時間、流速、采樣速度等。按鍵盤上的Insert鍵插入樣品欄,可編輯多個樣品，點0K退出。再點Collect — Sample Set — Save as,輸入文件名并選擇存盤磁盤和文件夾位置，將樣品組存盤。點擊Collect — Inject — Sample Set,出現Wait for InjectSignal的等待進樣提示。
[0025]⑶用注射器吸取一定量步驟二樣品母液，通過針頭過濾器注入Load狀態的手動進樣器。將手動進樣器旋轉至Inject狀態進樣，開始采集數據。數據采集結束前應及時將手動進樣器旋轉至Load狀態。
[0026]步驟五，圖表數據處理:
數據采集結束后，在Astra軟件主窗口打開需處理數據的樣品文件，選擇View— baseline，采集的激光色譜圖在某一通道，例如11通道，用鼠標點住最前面的基線，拖到最后面的基線，調好基線，在AUX1通道亦調好基線。選擇Opt1n — Auto Baseline,調好所有通道的基線。
[0027]選擇View — peaks,點黑Data中11通道和AUX1通道，按Enter鍵，將兩組峰重疊在一起。用鼠標在第一個色譜峰的基線前后拖動，選擇好峰的起止時間，依次選擇各色譜峰的起止時間。選擇Opt1n — Normalize, Normalize表示正常化，在出現的窗口選擇低分子量樣品的峰號，如無低分子樣品峰，亦可調入其它低分子樣品的Normalize數據，點擊Normalize — 0K，作各檢測角度光散射檢測電壓校正。點擊View — 3D_Plot，觀察樣品三維圖是否平滑，以判斷各角度散射信號是否可用。去掉波動特別大的角度的信號，選擇Opt1n — Processing Parameters,將需去掉的峰前的勾去掉。選擇處理方法時在dn/dc值和已知折光儀校正常數前打勾，點OK退出。最后選View — Report — Summery,即可看到數均分子量、重均分子量及其分子量分布最終測試結果，以兩次測定的算術平均值，以四位有效數字表示，獲得檢測實驗的準確度和精密度。
【權利要求】
1.一種甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ分子量測定方法，包括以下五個步驟:確定檢測對象，制備檢測樣品，選擇檢測條件，實施樣品檢測，圖表數據處理，其特征在于:在確定檢測對象過程中，檢測對象是:甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ的折光指數增量dn/dc值和分子量及其分布；在制備檢測樣品過程中，精確稱取樣品，溶解制備母液，配制稀釋母液，檢測母液準備；在選擇檢測條件過程中，檢測設備為激光光散射儀、示差折光檢測器、激光光散射儀與凝膠滲透色譜儀的聯機；環檢測條件是:境溫度為15?30°C，檢測器設定溫度為15?40°C，甲苯為流動相；色譜分析條件是:柱分子量線性范圍I X 14?I X 107，柱效N>14理論塔板數/米，分辨率Rs > 1.5 ;在圖表數據處理過程中，采用DNDC和ASTRA分析軟件。
2.根據權利要求1所述的甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ分子量測定方法，其特征是:制備檢測樣品時，用于折光指數增量dn/dc值檢測的樣品需要制備差別濃度的稀釋母液；用于分子量及其分布檢測的樣品需要選取準確濃度稀釋母液。
3.根據權利要求1所述的甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠MPVQ分子量測定方法，其特征是:選擇檢測條件時，用于分子量及其分布檢測的過程中，采用激光光散射儀與凝膠滲透色譜儀的聯機方式；柱溫箱、折光儀、激光散射儀的實驗溫度均設定為25°C，流速為lmL/min，進樣量為50 μ? ;用色譜分離法采集激光、折光數據。
【文檔編號】G01N30/06GK104280494SQ201310299187
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月17日 優先權日:2013年7月17日
【發明者】譚利敏, 胡偉, 黃志萍, 劉發龍, 徐勝良, 蔡如琳 申請人:湖北航天化學技術研究所