專利名稱：聚丙烯粉料熔融指數(shù)的測定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及聚丙烯生產(chǎn)領域，具體而言涉及聚丙烯粉料熔融指數(shù)的測定方法。
背景技術：
熔融指數(shù)即熔體流動速率，是指使用專用的測定儀器，在一定的溫度和壓力負荷下，熔融體在十分鐘內通過一個標準?？诘牧?。熔融指數(shù)與聚合物的平均分子量直接相關， 分子量越大熔融指數(shù)越小，反之，分子量越小熔融指數(shù)越大。熔融指數(shù)一般作為劃分高分子聚合物牌號的第一項數(shù)據(jù)指標，也是決定高分子聚合物具體用途的一項重要指標。因此，準確地測定熔融指數(shù)對判定的實物質量和實際用途具有十分重要的意義。長期以來，聚丙烯粉料熔融指數(shù)的測定一直是一個很復雜的問題，最大的問題是聚丙烯粉料在高溫條件下很不穩(wěn)定，很容易發(fā)生化學反應，導致的后果就是熔融指數(shù)的測定結果平行性很差，因此在測定熔體的熔融指數(shù)時向樣品中加入適當?shù)目寡趸瘎?，對樣品進行穩(wěn)定化處理，以確保樣品在測定過程中不會被氧化降解，才可以測定聚丙烯粉料樣品的熔融指數(shù)。但是，在多數(shù)聚丙烯粉料熔融指數(shù)測定試驗中采取直接加入添加劑，手動搖勻過程中存在由于搖瓶角度不同，搖瓶力度不同，混勻時間不同，操作人員技術手法不同等原因而使添加劑與測試粉料未能充分混勻，從而造成熔融指數(shù)測定結果不準確的問題。聚丙烯粉料熔融指數(shù)是指導工藝生產(chǎn)最重要的指標，因此尋找一種測定方法既能滿足工業(yè)化生產(chǎn)中聚丙烯測定的簡便、準確的需要，又能解決聚丙烯粉料在高溫下易氧化導致測定結果不準確，以及添加劑和聚丙烯粉料的混合不均勻的問題勢在必行。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供一種測定聚丙烯粉料熔融指數(shù)的方法，以解決現(xiàn)有技術中聚丙烯粉料在高溫下易氧化，抗氧化劑與粉料混合不均勻，使測定結果有偏差的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種聚丙烯粉料熔融指數(shù)的測定方法，包括以下步驟1)將添加劑和聚丙烯粉料按比例溶解在溶劑中，形成混合物A ;
2)攪拌混合物A，使溶劑揮發(fā)，形成混合物B ;3)將混合物B干燥，形成待測樣品；4)以及利用熔指儀對待測樣品進行測定。進一步地，上述步驟I)包括將添加劑加入溶劑中，進行第一次攪拌，至添加劑完全溶解，形成混合物C ;將聚丙烯粉料加入到混合物C中，進行第二次攪拌，形成混合物A。進一步地，上述第二次攪拌包括a.沿順時針方向攪拌20 40秒；b.沿逆時針方向攪拌20 40秒；以及c.重復步驟a和步驟b20 40次。進一步地,上述步驟3)進一步包括將上述混合物B在120 130°C,真空條件下干燥10 20分鐘。進一步地，上述混合物C中添加劑的濃度為每升溶劑含17. 5 25克添加劑。進一步地，上述溶劑為無水乙醇、異丙醇、甲醇、丙酮。進一步地，上述混合物A中添加劑和聚丙烯粉料的質量比例為添加劑聚丙烯粉料=2. 5 3. 5 150 250。進一步地，上述添加劑包含主抗氧化劑、助抗氧化劑以及穩(wěn)定劑。進一步地，上述主抗氧化劑為三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯，助抗氧化劑為1， 3, 5-二甲基-2,4,6-二(3,5- _■叔丁基_4-輕基節(jié)基)苯，穩(wěn)定劑為氧化鋒。進一步地，上述添加劑中各組分的摩爾比例為三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯1，3，5_三甲基-2，4，6-三(3，5_ 二叔丁基-4-羥基芐基)苯氧化鋅=I. 5
2.5 I 3 O. 5 I. 5。本發(fā)明所達到的技術效果為本發(fā)明的技術方案充分發(fā)揮抗氧化劑的作用使聚丙烯粉料不被氧化，混合過程操作簡便，在用熔指儀進行測試時，數(shù)據(jù)的重復性和平行性較好。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照具體實施方式
，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明的實施例中的技術方案進行詳細的說明，但如下實施例僅是用以理解本發(fā)明，而不能限制本發(fā)明，本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。在本發(fā)明的一種典型的實施方式中，聚丙烯粉料熔融指數(shù)的測定方法，包括以下步驟1)將添加劑和聚丙烯粉料按比例溶解在溶劑中，形成混合物A ;2)攪拌上述混合物 A，使溶劑揮發(fā)，形成混合物B ;3)將上述混合物B干燥，形成待測樣品；4)利用熔指儀對待測樣品進行測定。本發(fā)明通過采用溶劑溶解添加劑和聚丙烯粉料，使二者在液體環(huán)境分散更均勻； 并通過攪拌，使添加劑和聚丙烯粉料的接觸更充分，提升混合效果；同時，攪拌促使溶劑加速揮發(fā)，從而得到包括添加劑和聚丙烯粉料的混合物B，混合物B中添加劑和聚丙烯粉料相較于現(xiàn)有技術混合更為均勻，此時利用熔指儀對該聚丙烯粉料熔融指數(shù)進行測試，能夠得到更為準確的測定結果。優(yōu)選地，在上述聚丙烯粉料熔融指數(shù)的測定方法中，步驟I)進一步包括，將添加劑加入溶劑中，進行第一次攪拌，至添加劑完全溶解，形成混合物C ;將聚丙烯粉料加入到上述混合物C中，進行第二次攪拌，形成上述混合物A。在這種方式中，將添加劑和聚丙烯粉料按順序，先后加入到溶劑中，以提升添加劑和聚丙烯粉料在溶劑中的擴散面積，進而使得添加劑和聚丙烯粉料混合更為均勻。具體而言，先將添加劑加入到溶劑中，通過攪拌使添加劑在溶劑中分散均勻，形成的混合物C ;然后，向混合物C中加入聚丙烯粉料，此時，混合物 C為液態(tài)物質，其中添加劑已經(jīng)呈液態(tài)均勻分散在溶劑中，相當于是將聚丙烯粉料投入到液態(tài)物質中，并通過攪拌使其均勻分散在該液態(tài)物質中。這種方式，增加了添加劑與聚丙烯粉料的接觸面積，避免了局部添加劑聚集導致聚丙烯粉料和添加劑混合不均勻的問題的出現(xiàn)。本發(fā)明在第二次攪拌時，具體方法為a.沿順時針方向攪拌20 40秒；b.沿逆時針方向攪拌20 40秒；以及c.重復所述步驟a和所述步驟b20 40次。通過不同方向反復攪拌不僅有利于添加劑和粉料的混合，而且加速了溶劑的揮發(fā)，縮短聚丙烯粉料在空氣中暴露的時間，避免在混合過程中粉料被氧化。
本發(fā)明將上述混合物B干燥的條件為100 150°C，真空條件下烘干10 30分鐘。將混合物B置于真空環(huán)境中干燥既避免了樣品在干燥過程中的高溫下被氧化，又可以加快混合物B中水分以及添加劑的揮發(fā)，使用盡量短的干燥時間達到儀器對待測樣品濕度的要求。優(yōu)選地，干燥溫度為120 130°C，真空條件下干燥10 20分鐘。本發(fā)明中混合物C中添加劑的濃度為每升溶劑含17. 5 25克添加劑?？刂苹旌衔顲中添加劑的濃度在此范圍，既確保了溶劑在揮發(fā)前添加劑和聚丙烯粉料充分混合，又不會因為溶劑過多造成不必要的浪費、攪拌混合以及烘干時間的延長。本發(fā)明所使用的有機溶劑包括但不限于無水乙醇、異丙醇、戊醇、甲醇、丙酮，其中優(yōu)選使用無水乙醇，異丙醇，甲醇，丙酮。這是因為所使用的有機溶劑是可以溶解添加劑而且并不與添加劑反應的易揮發(fā)的有機溶劑，可溶解添加劑的有機溶劑保證了添加劑在溶劑中均勻分散，有機溶劑和添加劑的化學惰性不會破壞添加劑原有的性能，而且有機溶劑的易揮發(fā)性使得混合操作步驟簡單又不會在待測樣品中殘留對測定結果或是儀器產(chǎn)生影響。 綜合考慮技術效果、溶劑成本以及毒性大小的因素，進一步優(yōu)選無水乙醇、異丙醇為本發(fā)明的溶劑。本發(fā)明選擇添加劑和聚丙烯粉料的質量比例為添加劑聚丙烯粉料=2. 5
3.5 150 250，在此范圍內使聚丙烯物料的性能不受添加劑的影響又能保持較高的抗氧化性能和穩(wěn)定性，不會因為添加劑，例如三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯的添加量過多而使聚丙烯物料發(fā)黃，也不會因為添加量太少使聚丙烯物料脆性增高影響檢測結果。綜合考慮實際操作條件、測試成本和添加劑對聚丙烯粉料性能的影響，添加劑和聚丙烯粉料的質量比例進一步優(yōu)選為添加劑聚丙烯粉料=3 200。本發(fā)明的添加劑包括主抗氧化劑、助抗氧化劑以及穩(wěn)定劑。其中可用于本發(fā)明的抗氧化劑包括但不限于丁基羥基茴香醚、三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、二丁基羥基甲苯、沒食子酸丙酯、特丁基對苯二酚、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯，其中主抗氧化劑優(yōu)選使用三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯，助抗氧化劑優(yōu)選使用 1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯，可用于本發(fā)明的穩(wěn)定劑但不限于鉛鹽、混合金屬鹽、有機錫、氧化鋅，其中優(yōu)選使用氧化鋅。在本發(fā)明中采用上述主抗氧化劑、助抗氧化劑和穩(wěn)定劑，主抗氧劑可以捕獲氧化降解中產(chǎn)生的活潑自由基，從而中斷鏈式降解反應，達到抗氧化目的。輔助抗氧劑可以將氧化降解的中間產(chǎn)物分解為非自由基產(chǎn)物。穩(wěn)定劑具有能阻止塑料因受熱所發(fā)生降解作用通常，主、輔抗氧劑和及穩(wěn)定劑并用，通過相互的協(xié)同效應達到最佳的抗氧化效果。更具體的，本發(fā)明的添加劑中各組分的摩爾比例為三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯1，3，5_三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯氧化鋅=I. 5
2.5 I 3 0.5 I. 5，添加劑各組分比例進一步優(yōu)選為三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯1，3，5_三甲基-2，4，6-三(3，5_二叔丁基-4-羥基芐基)苯氧化鋅=2 : 2 : I。 根據(jù)工藝生產(chǎn)選擇適合本工藝生產(chǎn)的添加劑的比例。以下將結合實施例1-6和對比例I進一步說明本發(fā)明聚丙烯粉料熔融指數(shù)測定方法的有益效果。在本發(fā)明實施例以及對比例中采用的儀器為CEAST 21844選用的測試標準為IS0Bp，具體參數(shù)設置為試驗溫度230 °C，口模內徑
52. 095mm, 口模高度8. OOmm,預熱時間240s,開始高度50. OOmm,測量高度30. OOmm,測量數(shù)量8，負荷重量2. 16kg。對比例I按照傳統(tǒng)的處理方法對聚丙烯粉料進行前處理分別取I. 200克三[2. 4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、I. 200克1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯以及0. 0600克氧化鋅于表面皿中，用攪拌棒攪拌3分鐘后，向其中加入20g牌號為L5E89 的聚丙烯粉料繼續(xù)攪拌5分鐘，然后將該混合物置入真空干燥箱，在125°C下真空狀態(tài)下干燥15分鐘。所得樣品為對比樣品I。按照熔指儀操作規(guī)程依次進行開機前檢查，開機，儀器自檢，設定測試標準，儀器自動程序升溫至設定溫度，待溫度穩(wěn)定后按儀器提示及標準要求進行加樣，樣品加完且壓實后插入帶有旗標的活塞桿，此時應保證活塞桿上的刻度線高于儀器的絕熱臺面，將位移傳感器與砝碼架放于工作位置，按下“START”鍵開始實驗，測量完畢，儀器自動顯示結果。測試結果見表I。實施例I將聚丙烯粉料進行前處理分別取I. 200克三[2. 4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、 I. 200克1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、0. 0600克氧化鋅以及20g牌號為L5E89的聚丙烯粉料于盛有15ml乙醇的表面皿中，沿順時針方向攪拌30秒， 然后沿逆時針方向攪拌30秒，重復上述操作30次后將該混合物置入真空干燥箱，在125°C 下真空狀態(tài)下干燥15分鐘。所得樣品為樣品I。熔指儀操作重復對比例I的操作。測試結果見表I。實施例2將聚丙烯粉料進行前處理分別取0. 1200克三[2. 4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、 0. 1200克1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯以及0. 0600克氧化鋅于表面皿中的10毫升的乙醇中，用攪拌棒攪拌60秒后得到添加劑和乙醇混合的溶液，向其中加入20g牌號為L5E89的聚丙烯粉料，沿順時針方向攪拌30秒，然后沿逆時針方向攪拌30秒，重復上述操作25次后將該混合物置入真空干燥箱，在125°C下真空狀態(tài)下干燥15 分鐘。所得樣品為樣品2。熔指儀操作重復對比例I的操作。測試結果見表I。實施例3將聚丙烯粉料進行前處理分別取0. 1200克三[2. 4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、 0. 1200克1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯以及0. 0600克氧化鋅于表面皿中的10毫升的異丙醇中，用攪拌棒攪拌40秒后得到添加劑和異丙醇混合的溶液，向其中加入15g牌號為L5E89的聚丙烯粉料，沿順時針方向攪拌20秒，然后沿逆時針方向攪拌20秒，重復上述操作40次后將該混合物置入真空干燥箱，在125°C下真空狀態(tài)下干燥15分鐘。所得樣品為樣品3。熔指儀操作重復對比例I的操作。測試結果見表I。實施例4將聚丙烯粉料進行前處理分別取0. 1250克三[2. 4_ 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、 0. 0833克1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯以及0. 0417克氧化鋅于表面皿中的15毫升的乙醇中，用攪拌棒攪拌40秒后得到添加劑和乙醇混合的溶液，向其中加入15g牌號為L5E89的聚丙烯粉料，沿順時針方向攪拌40秒，然后沿逆時針方向攪拌40秒，重復上述操作20次后將該混合物置入真空干燥箱，在120°C下真空狀態(tài)下干燥20 分鐘。所得樣品為樣品4。熔指儀操作重復對比例I的操作。測試結果見表I。實施例5將聚丙烯粉料進行前處理分別取0. 1200克三[2. 4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、 0. 1200克1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯以及0. 0600克氧化鋅于表面皿中的10毫升的乙醇中，用攪拌棒攪拌60秒后得到添加劑和乙醇混合的溶液，向其中加入20g牌號為L5E89的聚丙烯粉料，一個方向攪拌5分鐘后將該混合物置入真空干燥箱，在125°C下真空狀態(tài)下干燥20分鐘。所得樣品為樣品5。熔指儀操作重復對比例I的操作。測試結果見表I。實施例6將聚丙烯粉料進行前處理分別取0. 1250克三[2. 4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、 0. 1500克1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯以及0. 0750克氧化鋅于表面皿中的20毫升的乙醇中，用攪拌棒攪拌90秒后得到均勻溶液，向其中加入25g牌號為L5E89的聚丙烯粉料沿順時針方向攪拌40秒，然后沿逆時針方向攪拌40秒，重復上述操作30次后將該混合物置入真空干燥箱，在130°C下真空狀態(tài)下干燥10分鐘。所得樣品為樣品6。熔指儀操作重復對比例I的操作。測試結果見表I。對比例I以及實施例1-6的測試結果見表I。表I
權利要求
1.一種聚丙烯粉料熔融指數(shù)的測定方法，其特征在于，包括以下步驟1)將添加劑和聚丙烯粉料按比例溶解在溶劑中，形成混合物A;2)攪拌所述混合物A，使所述溶劑揮發(fā)，形成混合物B；3)將所述混合物B干燥，形成待測樣品；以及4)利用熔指儀對所述待測樣品進行測定。
2.根據(jù)權利要求I所述的測定方法，其特征在于，所述步驟I)進一步包括將所述添加劑加入所述溶劑中，進行第一次攪拌，至所述添加劑完全溶解，形成混合物C ；將所述聚丙烯粉料加入到所述混合物C中，進行第二次攪拌，形成所述混合物A。
3.根據(jù)權利要求2所述的測定方法，其特征在于，所述第二次攪拌進一步包括a.沿順時針方向攪拌20 40秒；b.沿逆時針方向攪拌20 40秒；以及c.重復所述步驟a和所述步驟b20 40次，使所述溶劑揮發(fā)。
4.根據(jù)權利要求I所述的測定方法，其特征在于，所述步驟3)進一步包括將所述混合物B在120 130°C，真空條件下干燥10 20分鐘。
5.根據(jù)權利要求2所述的測定方法，其特征在于，所述混合物C中所述添加劑的濃度為每升所述溶劑含17. 5 25克所述添加劑。
6.根據(jù)權利要求5所述的測定方法，其特征在于，所述溶劑為無水乙醇，異丙醇，甲醇， 丙酮。
7.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的測定方法，其特征在于，所述混合物A中添加劑和聚丙烯粉料的質量比例為添加劑聚丙烯粉料=2. 5 3. 5 150 250。
8.根據(jù)權利要求I所述的測定方法，其特征在于，所述添加劑包括主抗氧化劑、助抗氧化劑以及穩(wěn)定劑。
9.根據(jù)權利要求8所述的測定方法，其特征在于，所述主抗氧化劑為三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯，所述助抗氧化劑為I，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯，所述穩(wěn)定劑為氧化鋅。
10.根據(jù)權利要求9所述的測定方法，其特征在于，所述添加劑中各組分的摩爾比例為二 [2.4- _■叔丁基苯基]亞憐酸酷I，3, 5-二甲基-2,4,6-二(3,5- _■叔丁基_4-輕基芐基)苯氧化鋅=I. 5 2. 5 I 3 O. 5 I. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚丙烯粉料熔融指數(shù)的測定方法，包括以下步驟將添加劑和聚丙烯粉料按比例溶解在溶劑中，形成混合物A；攪拌所述混合物A，使所述溶劑揮發(fā)，形成混合物B；將所述混合物B干燥，形成待測樣品；以及利用熔指儀對所述待測樣品進行測定。本發(fā)明的技術方案充分發(fā)揮抗氧化劑的作用使聚丙烯粉料不被氧化，混合過程操作簡便，在用熔指儀進行測試時，數(shù)據(jù)的重復性和平行性較好。
文檔編號G01N1/38GK102590034SQ20121001689
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權日2012年1月18日
發(fā)明者劉文星, 徐穎, 田玉潔, 魏喜云 申請人:中國神華煤制油化工有限公司, 中國神華煤制油化工有限公司包頭煤化工分公司, 神華集團有限責任公司