[发明专利]聚乙烯共聚物中短支链含量的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚烯烃的分析方法，具体是乙烯与不同单体(丁烯、己烯)共聚物中短支链含量的测定方法。

背景技术

近年来，在高性能、差别化聚乙烯树脂的开发上，世界各大公司越来越多地采用乙烯和其他共聚单体聚合的技术路线，以获得性能优异的聚乙烯共聚物。聚乙烯共聚物的化学性能、结晶性能、流变性能和加工性能越来越多样化，这就需要对他们的化学结构进行分析研究。

通过聚乙烯共聚物中短支链含量的测定，可以获得聚乙烯共聚物中共聚单体的含量、支化程度等信息，从而对聚乙烯共聚物进行分子结构设计和调整提供依据，以得到所需性能的聚合物。在对聚乙烯共聚物中的短支链含量进行分析时，目前常用的方法是使用核磁共振波谱仪。但此仪器测试时间太长，不利于聚烯烃材料的大批量测定。ZL200510095458.0中提出了通过红外光谱法测量聚乙烯共聚物中甲基含量来表征短支链含量，具有速度快、重现性好的的优点。但以上两种方法测试所需样品极少，若样品均一性差则单次测量结果不能反映样品整体结构。同时，使用的仪器对温度、湿度，甚至振动等环境因素敏感，对测试样品的制备条件要求高，因此在实际应用中受到限制。

流变学分析方法在国外已经被广泛用于表征聚烯烃树脂产品的结构特征，专利中经常要求对具有特定流变行为的产品进行保护。流变测量具有操作简单、快捷的特点，同时由于测量时样品处于熔融状态，分子链活动能力强，能够得出其他测试手段无法得到的结构信息。文献”Rheological criteria to characterizemetallocene catalyzed polyethylenes”(Macromol.Chem.Phys.1999，200，2257-2268)中报道对于线性和乙烯-己烯共聚物其黏流活化能和支化含量基本符合关系式：

Eη=5.7+6.4[1-exp(-DB35.4)]]]>

其中，D_B是每1000个碳原子中己基支化度。其中黏流活化能经由时温等效原理得到。在先前申请专利(CN200910237008.9)中，我们提出了一种采用动态流变仪温度扫描获得黏流活化能的方法。在实际应用中，我们发现，使用上述专利中方法在特定测试条件下得到的黏流活化能和聚乙烯共聚物中短支链含量具有更好的关联关系，继而提出了使用流变测量通过定量校正曲线得到聚乙烯共聚物中短支链含量的测定方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用动态流变仪测定乙烯与不同单体(丁烯、己烯)共聚物中短支链含量的方法。

一种聚乙烯共聚物中短支链含量的测定方法，其特征在于首先用动态流变仪在极低测试频率下测出乙烯与其它单体共聚聚乙烯样品的黏流活化能E_η，然后经回归公式D_B＝a×E_η^b计算出短支链含量D_B。

本发明所述的动态流变仪的测试频率小于等于0.1rad/s。

本发明所述的回归公式中D_B是用每1000个碳原子所含的短支链数目来表示的聚乙烯共聚物中短支链含量，所述的其它单体为丁烯或己烯。

本发明所述的用动态流变仪测定共聚聚乙烯样品的黏流活化能E_η的方法具体步骤为：

1)制备动态流变测试样品；

2)将动态流变仪调试至试验准备状态，然后装载动态流变测试样品，设定小于等于0.1rad/s的测试频率，在聚乙烯共聚物熔点以上分解温度以下设定扫描的温度范围和取值的温度间隔，在设定的频率下进行温度扫描，得到测试样品的复数黏度随温度的变化数据及曲线，保存试验数据待分析；

3)根据Cox-Merz规则转换得到表观黏度随温度的变化；

4)用公式进行线性回归得到黏流活化能E_η。