一种聚乙烯醇醇解度分布的检测方法与流程

本发明涉及一种聚乙烯醇(pva)醇解度分布的检测方法。

背景技术：

聚乙烯醇(pva)是一种水溶性高分子，根据原料来源不同，其生产方法主要有电石乙炔、石油乙烯、天然乙炔和生物质酒精四种路线，均是先将原料制备成醋酸乙烯酯单体，通过自由基溶液聚合反应得到聚醋酸乙烯酯，最后通过醇解(酯交换或皂化)反应得到聚乙烯醇树脂，粉碎干燥后制得聚乙烯醇成品。

聚乙烯醇的醇解度指的是反应结束后，聚乙烯醇分子链上羟基在所有侧基中占有的百分比数。醇解反应决定了聚乙烯醇醇解度的高低，工业上一般通过聚醋酸乙烯酯与氢氧化钠的甲醇溶液发生酯交换反应实现，反应中，聚醋酸乙烯酯分子链上乙酰基被羟基取代生成聚乙烯醇，调节反应过程中氢氧化钠与聚醋酸乙烯酯的摩尔比，可以实现醇解度的准确控制。

不同醇解度的聚乙烯醇性能有所不同，应用领域各有差异，为了保证聚乙烯醇的使用效果，必须对聚乙烯醇的醇解度进行准确检测。现行国家标准(聚乙烯醇材料gb/t12010-2010)给出了使用酸碱滴定检测聚乙烯醇醇解度的方法，此方法检测结果为样品的平均醇解度。实际生产中，由于高分子材料分子结构的复杂性，即便是以完全相同的反应条件进行，在酯交换反应过程中，各个聚醋酸乙烯酯分子链上乙酰基被羟基取代的程度，仍然具有一定的差异性，因此就单个聚乙烯醇分子链而言，其醇解度在所测平均值上下，存在一定程度的分布，而上述标准检测结果不能反映出这样的分布。随着聚乙烯醇应用的多元化和精细化，需要对这样的分布进行检测，以指导下游厂家对聚乙烯醇的准确应用。

技术实现要素：

基于上述现有技术所存在的问题，本发明旨在提供一种聚乙烯醇醇解度分布的检测方法，以期能够快速、准确的检测聚乙烯醇醇解度分布。

本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：

一种聚乙烯醇醇解度分布的检测方法，其特点在于：将待测聚乙烯醇在溶剂中进行溶解，获得待测溶液；将液相色谱仪与光谱仪连用，先通过液相色谱仪对待测溶液进行流动分级后，再由光谱仪进行检测，获得检测的各单位时间内的质量流量信息与特征基团光吸收强度信息，计算出各单位时间内流过检测系统的待测溶液中羟基与乙酰基的含量，从而计算出各单位时间内流过检测系统的待测溶液中聚乙烯醇的醇解度；

令总检测时间为t，单位时间为t，检测次数为n，则共计获得n个醇解度数据及与其相对应的质量流量数据，由此统计待测聚乙烯醇的醇解度分布指数和醇解度算术平均值。

进一步地，所述待测溶液的质量浓度为0.05％～0.5％，优选为0.05％～0.3％。

进一步地，所述溶剂为水、甲酰胺、三氟乙酸、dmso、乙腈、dmf、六甲基磷酰胺、甲醇或乙醇中的至少一种，优选为水。

进一步地，所述液相色谱为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、亲和色谱、凝胶渗透色谱和凝胶过滤色谱中的至少一种，优选为凝胶过滤色谱。

进一步地，所述光谱仪为紫外光谱仪、红外光谱仪和核磁共振光谱仪中的至少一种，优选为红外光谱仪。

进一步地，所述的醇解度分布指数是指运用统计学方法，计算获得的醇解度分布的方差或标准差，优选为标准差。

进一步地，所述醇解度算术平均值是以质量流量数据为加权计算获得的醇解度数据的算术平均值。

进一步地，所述单位时间t在1～100秒，优选10～60秒。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明的方法，能够准确检测聚乙烯醇的醇解度分布，利于产品质量的管控，利于聚乙烯醇的精细化应用。

2、本发明的方法只涉及常规检测手段，可操作性强。

附图说明

图1为实施例1所测得的醇解度数据图；

图2为实施例2所测得的醇解度数据图；

图3为实施例3所测得的醇解度数据图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

配制0.1％(wt)浓度的聚乙烯醇(规格17-88)水溶液，90℃下加热溶解2小时，冷却至常温。凝胶色谱仪进样100μl、1％(wt)硝酸钠水溶液为流动相，设定t＝20秒，联用红外光谱仪，测得醇解度数据如图1所示。

经计算，醇解度算术平均值为87.88％，标准差1.66。对比化学分析法检测醇解度89.1％，误差1.37％。

实施例2

配制0.1％(wt)浓度的聚乙烯醇(规格17-92)水溶液，90℃下加热溶解2小时，冷却至常温。凝胶色谱仪进样100μl、1％(wt)硝酸钠水溶液为流动相，设定t＝20秒，联用红外光谱仪，测得醇解度数据如图2所示。

经计算，醇解度算术平均值为93.10％，标准差1.57。对比化学分析法检测醇解度92.35％，误差0.81％。

实施例3

配制0.1％(wt)浓度的聚乙烯醇(规格26-99)水溶液，90℃下加热溶解2小时，冷却至常温。凝胶色谱仪进样100μl、1％(wt)硝酸钠水溶液为流动相，设定t＝20秒，联用红外光谱仪，测得醇解度数据如图3所示。

经计算，醇解度算术平均值为99.23％，标准差0.58。对比化学分析法检测醇解度99.67％，误差0.44％。

以上所述仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。