一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法，先采用离心消泡进行样品预处理，建立近红外光谱模型分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基的含量，与氧化还原法和气相色谱法相比，具有不破坏样品，操作简单，分析快速，无环境污染等优点。
【专利说明】一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法，属于石油化工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]甲基乙烯基聚硅氧烷别名甲基乙烯基硅生胶，以下简称乙烯基生胶。乙烯基生胶系二甲基硅橡胶的侧链上或采用乙烯基封端引进少量乙烯基而得。引入乙烯基改进了二甲基硅橡胶的缺点，极大地提高了硅橡胶的硫化活性，同时改善硫化胶性能，如提高制品硬度，降低压缩变形，厚制品硫化进行的较均匀，并减少气泡发生。乙烯基含量的多少必然会对物理机械性能产生影响，增加乙烯基含量硫化速度虽可提高，但胶料的热稳定性下降，硫化胶的物性也低下。故乙烯基生胶中乙烯基含量的准确测定更能正确的指导生产。
[0003]乙烯基含量是乙烯基生胶的一个重要指标，目前乙烯基含量的测定方法主要有氧化还原法即碘量法和气相色谱法等。氧化还原法和气相色谱法分析样品时均会破坏样品且分析时间长，不能将分析数据及时提供给生产，有时造成工艺等待时间较长，而且氧化还原法在样品处理过程中需要用到四氯化碳等有毒有害试剂，对人体和环境均有害。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供了一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法，先采用离心消泡进行样品预处理，建立近红外光谱模型分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基的含量，与氧化还原法和气相色谱法相比，具有不破坏样品，操作简单，分析快速，无环境污染等优点。
[0005]本发明是通过以下技术方案得以实现的:
1.收集样品:样品的组成变化范围应能覆盖待测样品的实际变化范围，并在该范围内样品应呈均匀分布；
2.采用气相色谱法顶空进样方式测定样品中乙烯基含量，即为样品中乙烯基含量的理论值；
2.1样品预处理:称量0.05g样品溶解于Iml正娃酸乙酯中，放置待反应完全，
2.2采用气相色谱分析，条件参数为:柱箱温度:初始柱温50°C，升温速率10°C /min,终温300°C ;汽化室温度:250°C ;检测器温度:300°C ；，
2.3根据色谱峰峰面积进行计算，得各样品的乙烯基含量，
计算公式为-Wi= (TXm标XA样)/(A标Xm样)
其中:T:已知乙烯基含量的样品，:已知乙烯基含量的样品重量，A样:样品的色谱峰面积，Aig:已知乙烯基含量的样品色谱峰面积，m#:样品重量；
3、装填样品，并将样品进行离心消泡，用近红外光谱仪采集样品的近红外光谱；
3.1仪器 傅里叶变换近红外光谱仪、离心机、特制离心转子部件、直径22_的平底玻璃瓶，
3.2近红外光谱仪采集条件
分辨率=ScnT1或16 cnT1，扫描范围:全范围扫描，
3.3装填乙烯基生胶样品:将样品装入直径22_的平底玻璃瓶中，再把直径22_的平底玻璃瓶放入特制离心转子部件中的孔里，在2000-4000r/min的转速下离心5_10分钟，即得消除气泡的样品，
3.4用近红外光谱仪扫描消除气泡的样品，收集样品近红外光谱；
4.采用近红外光谱仪软件建立近红外光谱模型；
4.1将样品的近红外光谱与对应的乙烯基含量理论值导入近红外光谱软件，
4.2对近红外光谱进行预处理，优化并建立近红外光谱模型，
4.2.1选择预处理方式:矢量归一化及多元散射校正，
4.2.2选择维数15，
4.2.3选择检验集检验，
4.2.4优化检验后去除异常点得校正近红外光谱模型；
5.待测样品分析，按照步骤3，用近红外光谱仪采集待测样品的近红外光谱，并采用建立好的近红外光谱模型将其近红外光谱进行预测得到待测样品乙烯基含量。
[0006]本发明的优点如下:
1.本发明采用离心机离心消泡进行样品预处理，消除气泡干扰和样品填充不均匀带来的误差，不破坏样品，可做到样品回收不污染环境。
[0007]2.本发明通过近红外光谱模型来进行分析，操作简单，分析速度快，分析时间大大缩短，降低人工成本。
[0008]3.本发明通过近红外光谱模型预测样品，分析速度快，可将分析结果及时分享给生产单位，提高工作效率和装置稳定性，对提高和控制乙烯基生胶产品质量有一定帮助。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为特制离心转子部件的俯视图。
[0010]附图标记说明:孔I，离心转子部件2。
具体实施例
[0011]下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
[0012]实施例1:
一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法，分为如下步骤:
1.收集样品:样品的组成变化范围应能覆盖待测样品的实际变化范围，并在该范围内样品应呈均匀分布；
2.采用气相色谱法顶空进样方式测定样品中乙烯基含量，即为样品中乙烯基含量的理论值；
2.1样品预处理:称量0.05g样品溶解于Iml正娃酸乙酯中，放置待反应完全，
2.2采用气相色谱分析，条件参数为:柱箱温度:初始柱温50°C，升温速率10°C /min,终温300°C ;汽化室温度:250°C ;检测器温度:300°C ；， 2.3根据色谱峰峰面积进行计算，得各样品的乙烯基含量，
计算公式为-Wi= (TXm标XA样)/(A标Xm样)
其中:T:已知乙烯基含量的样品，:已知乙烯基含量的样品重量，A样:样品的色谱峰面积，Aig:已知乙烯基含量的样品色谱峰面积，m#:样品重量；
3、装填样品，并将样品进行离心消泡，用近红外光谱仪采集样品的近红外光谱；
3.1仪器
傅里叶变换近红外光谱仪、离心机、特制离心转子部件1、直径22_的平底玻璃瓶，
3.2近红外光谱仪采集条件
分辨率=ScnT1或16 cnT1，扫描范围:全范围扫描，
3.3装填乙烯基生胶样品:将样品装入直径22_的平底玻璃瓶中，再把直径22_的平底玻璃瓶放入特制离心转子部件I中的孔2里，在2000r/min的转速下离心5分钟，即得消除气泡的样品，
3.4用近红外光谱仪扫描消除气泡的样品，收集样品近红外光谱；
4.采用近红外光谱仪软件建立近红外光谱模型；
4.1将样品的近红外光谱与对应的乙烯基含量理论值导入近红外光谱软件，
4.2对近红外光谱进行预处理，优化并建立近红外光谱模型，
4.2.1选择预处理方式:矢量归一化及多元散射校正，
4.2.2选择维数15，
4.2.3选择检验集检验，
4.2.4优化检验后去除异常点得校正近红外光谱模型；
5.待测样品分析，按照步骤3，用近红外光谱仪采集待测样品的近红外光谱，并采用建立好的近红外光谱模型将其近红外光谱进行预测得到待测样品乙烯基含量。
[0013]实施例2:
一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法，分为如下步骤:
1.收集样品:样品的组成变化范围应能覆盖待测样品的实际变化范围，并在该范围内样品应呈均匀分布；
2.采用气相色谱法顶空进样方式测定样品中乙烯基含量，即为样品中乙烯基含量的理论值；
2.1样品预处理:称量0.05g样品溶解于Iml正娃酸乙酯中，放置待反应完全，
2.2采用气相色谱分析，条件参数为:柱箱温度:初始柱温50°C，升温速率10°C /min,终温300°C ;汽化室温度:250°C ;检测器温度:300°C ；，
2.3根据色谱峰峰面积进行计算，得各样品的乙烯基含量，
计算公式为=Wi=CTXm标XA样)/(A标Xm样)
其中:T:已知乙烯基含量的样品，:已知乙烯基含量的样品重量，A样:样品的色谱峰面积，Aig:已知乙烯基含量的样品色谱峰面积，m#:样品重量；
3、装填样品，并将样品进行离心消泡，用近红外光谱仪采集样品的近红外光谱；
3.1仪器
傅里叶变换近红外光谱仪、离心机、特制离心转子部件1、直径22_的平底玻璃瓶，
3.2近红外光谱仪采集条件 分辨率=ScnT1或16 cnT1，扫描范围:全范围扫描，
3.3装填乙烯基生胶样品:将样品装入直径22_的平底玻璃瓶中，再把直径22_的平底玻璃瓶放入特制离心转子部件I中的孔2里，在3000r/min的转速下离心7分钟，即得消除气泡的样品，
3.4用近红外光谱仪扫描消除气泡的样品，收集样品近红外光谱；
4.采用近红外光谱仪软件建立近红外光谱模型；
4.1将样品的近红外光谱与对应的乙烯基含量理论值导入近红外光谱软件，
4.2对近红外光谱进行预处理，优化并建立近红外光谱模型，
4.2.1选择预处理方式:矢量归一化及多元散射校正，
4.2.2选择维数15，
4.2.3选择检验集检验，
4.2.4优化检验后去除异常点得校正近红外光谱模型；
5.待测样品分析，按照步骤3，用近红外光谱仪采集待测样品的近红外光谱，并采用建立好的近红外光谱模型将其近红外光谱进行预测得到待测样品乙烯基含量。
[0014]实施例3:
一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法，分为如下步骤:
1.收集样品:样品的组成变化范围应能覆盖待测样品的实际变化范围，并在该范围内样品应呈均匀分布；
2.采用气相色谱法顶空进样方式测定样品中乙烯基含量，即为样品中乙烯基含量的理论值；
2.1样品预处理:称量0.05g样品溶解于Iml正娃酸乙酯中，放置待反应完全，
2.2采用气相色谱分析，条件参数为:柱箱温度:初始柱温50°C，升温速率10°C /min,终温300°C ;汽化室温度:250°C ;检测器温度:300°C ；，
2.3根据色谱峰峰面积进行计算，得各样品的乙烯基含量，
计算公式为-Wi= (TXm标XA样)/(A标Xm样)
其中:T:已知乙烯基含量的样品，:已知乙烯基含量的样品重量，A样:样品的色谱峰面积，Aig:已知乙烯基含量的样品色谱峰面积，m#:样品重量；
3、装填样品，并将样品进行离心消泡，用近红外光谱仪采集样品的近红外光谱；
3.1仪器
傅里叶变换近红外光谱仪、离心机、特制离心转子部件1、直径22mm的平底玻璃瓶，
3.2近红外光谱仪采集条件
分辨率=ScnT1或16 cnT1，扫描范围:全范围扫描，
3.3装填乙烯基生胶样品:将样品装入直径22_的平底玻璃瓶中，再把直径22_的平底玻璃瓶放入特制离心转子部件I中的孔2里，在4000r/min的转速下离心10分钟，即得消除气泡的样品，
3.4用近红外光谱仪扫描消除气泡的样品，收集样品近红外光谱；
4.采用近红外光谱仪软件建立近红外光谱模型；
4.1将样品的近红外光谱与对应的乙烯基含量理论值导入近红外光谱软件，
4.2对近红外光谱进行预处理，优化并建立近红外光谱模型， 4.2.1选择预处理方式:矢量归一化及多元散射校正，
4.2.2选择维数15，
4.2.3选择检验集检验，
4.2.4优化检验后去除异常点得校正近红外光谱模型；
5.待测样品分析，按照步骤3，用近红外光谱仪采集待测样品的近红外光谱，并采用建立好的近红外光谱模型将其近红外光谱进行预测得到待测样品乙烯基含量。
[0015]实施例4:
一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法，分为如下步骤:
1.收集样品:样品的组成变化范围应能覆盖待测样品的实际变化范围，并在该范围内样品应呈均匀分布；
2.采用气相色谱法顶空进样方式测定样品中乙烯基含量，即为样品中乙烯基含量的理论值；
2.1样品预处理:称量0.05g样品溶解于Iml正娃酸乙酯中，放置待反应完全，
2.2采用气相色谱分析，条件参数为:柱箱温度:初始柱温50°C，升温速率10°C /min,终温300°C ;汽化室温度:250°C ;检测器温度:300°C ；，
2.3根据色谱峰峰面积进行计算，得各样品的乙烯基含量，
计算公式为-Wi= (TXm标XA样)/(A标Xm样)
其中:T:已知乙烯基含量的样品，:已知乙烯基含量的样品重量，A样:样品的色谱峰面积，Aig:已知乙烯基含量的样品色谱峰面积，m#:样品重量；
3、装填样品，并将样品进行离心消泡，用近红外光谱仪采集样品的近红外光谱；
3.1仪器
傅里叶变换近红外光谱仪、离心机、特制离心转子部件1、直径22_的平底玻璃瓶，
3.2近红外光谱仪采集条件
分辨率=ScnT1或16 cnT1，扫描范围:全范围扫描，
3.3装填乙烯基生胶样品:将样品装入直径22_的平底玻璃瓶中，再把直径22_的平底玻璃瓶放入特制离心转子部件I中的孔2里，在1800r/min的转速下离心4分钟，即得消除气泡的样品，
3.4用近红外光谱仪扫描消除气泡的样品，收集样品近红外光谱；
4.采用近红外光谱仪软件建立近红外光谱模型；
4.1将样品的近红外光谱与对应的乙烯基含量理论值导入近红外光谱软件，
4.2对近红外光谱进行预处理，优化并建立近红外光谱模型，
4.2.1选择预处理方式:矢量归一化及多元散射校正，
4.2.2选择维数15，
4.2.3选择检验集检验，
4.2.4优化检验后去除异常点得校正近红外光谱模型；
5.待测样品分析，按照步骤3，用近红外光谱仪采集待测样品的近红外光谱，并采用建立好的近红外光谱模型将其近红外光谱进行预测得到待测样品乙烯基含量。
[0016]方法验证
采用气相色谱法和近红外光谱模型法分析4个实施例的乙烯基含量，进行结果对比，具体信息见表1。
[0017]表1近红外光谱模型法与色谱法测定乙烯基结果对照表 单位:％
【权利要求】
1.一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法，其特征在于:先采用离心消泡进行样品预处理，建立近红外光谱模型分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基的含量。
2.一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法，其特征在于: .1.收集样品:样品的组成变化范围应能覆盖待测样品的实际变化范围，并在该范围内样品应呈均匀分布； .2.采用气相色谱法顶空进样方式测定样品中乙烯基含量，即为样品中乙烯基含量的理论值； . 2.1样品预处理:称量0.05g样品溶解于Iml正娃酸乙酯中，放置待反应完全， . 2.2采用气相色谱分析，条件参数为:柱箱温度:初始柱温50°C，升温速率10°C /min,终温300°C ;汽化室温度:250°C ;检测器温度:300°C ；， . 2.3根据色谱峰峰面积进行计算，得各样品的乙烯基含量， 计算公式为-Wi= (TXm标XA样)/(A标Xm样) 其中:T:已知乙烯基含量的样品，已知乙烯基含量的样品重量，A样:样品的色谱峰面积，Aig:已知乙烯基含量的样品色谱峰面积，m#:样品重量； .3、装填样品，并 将样品进行离心消泡，用近红外光谱仪采集样品的近红外光谱； .3.1仪器 傅里叶变换近红外光谱仪、离心机、特制离心转子部件、直径22_的平底玻璃瓶， .3.2近红外光谱仪采集条件 分辨率=ScnT1或16 cnT1，扫描范围:全范围扫描， . 3.3装填乙烯基生胶样品:将样品装入直径22_的平底玻璃瓶中，再把直径22_的平底玻璃瓶放入特制离心转子部件中的孔里，在2000-4000r/min的转速下离心5_10分钟，即得消除气泡的样品， .3.4用近红外光谱仪扫描消除气泡的样品，收集样品近红外光谱； 采用近红外光谱仪软件建立近红外光谱模型； .4.1将样品的近红外光谱与对应的乙烯基含量理论值导入近红外光谱软件， 4.2对近红外光谱进行预处理，优化并建立近红外光谱模型， 4.2.1选择预处理方式:矢量归一化及多元散射校正， 4.2.2选择维数15， 4.2.3选择检验集检验， 4.2.4优化检验后去除异常点得校正近红外光谱模型； 待测样品分析，按照步骤3，用近红外光谱仪采集待测样品的近红外光谱，并采用建立好的近红外光谱模型将其近红外光谱进行预测得到待测样品乙烯基含量。
3.如权利要求2所述的一种采用近红外光谱分析甲基乙烯基聚硅氧烷中乙烯基含量的方法，其特征在于: .1.收集样品:样品的组成变化范围应能覆盖待测样品的实际变化范围，并在该范围内样品应呈均匀分布； . 2.采用气相色谱法顶空进样方式测定样品中乙烯基含量，即为样品中乙烯基含量的理论值；.2.1样品预处理:称量0.05g样品溶解于Iml正娃酸乙酯中，放置待反应完全， . 2.2采用气相色谱分析，条件参数为:柱箱温度:初始柱温50°C，升温速率10°C /min,终温300°C ;汽化室温度:250°C ;检测器温度:300°C， . 2.3根据色谱峰峰面积进行计算，得各样品的乙烯基含量， 计算公式为=Wi=CTXm标XA样)/(A标Xm样) 其中:T:已知乙烯基含量的样品，已知乙烯基含量的样品重量，A样:样品的色谱峰面积，Aig:已知乙烯基含量的样品色谱峰面积，m#:样品重量； . 3、装填样品，并将样品进行离心消泡，用近红外光谱仪采集样品的近红外光谱； . 3.1仪器 傅里叶变换近红外光谱仪、离心机、特制离心转子部件1、直径22_的平底玻璃瓶， . 3.2近红外光谱仪采集条件 分辨率=ScnT1或16 cnT1，扫描范围:全范围扫描， . 3.3装填乙烯基生胶样品:将样品装入直径22_的平底玻璃瓶中，再把直径22_的平底玻璃瓶放入特制离心转子部件I中的孔2里，在3000r/min的转速下离心7分钟，即得消除气泡的样品， .3.4用近红外光谱仪扫描消除气泡的样品，收集样品近红外光谱； 采用近红外光谱仪软件建立近红外光谱模型； . 4.1将样品的近红外光谱与对应的乙烯基含量理论值导入近红外光谱软件， . 4.2对近红外光谱进行预处理，优化并建立近红外光谱模型， . 4.2.1选择预处理方式:矢量归一化及多元散射校正， . 4.2.2选择维数15， . 4.2.3选择检验集检验， . 4.2.4优化检验后去除异常点得校正近红外光谱模型； 待测样品分析，按照步骤3，用近红外光谱仪采集待测样品的近红外光谱，并采用建立好的近红外光谱模型将其近红外光谱进行预测得到待测样品乙烯基含量。
【文档编号】G01N21/359GK104020131SQ201410250250
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】刘根兰, 程顺弟, 刘雪梅, 陈卫东 申请人:蓝星化工新材料股份有限公司江西星火有机硅厂