[发明专利]一种共聚酯分子链上1;4-环己烷二甲醇单元含量的分析方法

说明书

本发明涉及一种共聚酯分子链上1,4‑环己烷二甲醇单元含量的分析方法；取不同1,4‑CHDM含量的共聚酯酯化中间产物或聚酯产品，分别进行核磁共振和红外光谱测试，将核磁共振得到的系列样品的1,4‑CHDM含量和红外光谱求出的分子链上1,4‑CHDM和PTA红外特征峰吸光度的比值进行线性回归，建立工作曲线；根据待测样品分子链上1,4‑CHDM和PTA红外特征峰吸光度的比值，利用工作曲线，计算待测样品1,4‑CHDM的含量；本方法将核磁共振和红外联用建立工作曲线，克服了单独用红外光谱进行测试时，没用标准样品无法建立工作曲线的局限性，操作简便，准确度高。

技术领域：

本发明涉及一种共聚酯酯化中间产物及聚酯产品中对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯单元的红外-核磁共振定量分析方法，属于聚酯分析技术领域。

背景技术：

1,4-环己烷二甲醇(1,4-CHDM)是一种新型的有机化工原料，是涂料、油墨、胶粘剂、绝缘材料及一些特殊用途方面的饱和聚酯和不饱和聚酯合成的中间体；用于制造聚酯纤维、聚酯电器用具、不饱和聚酯树脂、聚酯釉料、聚氨酯泡沫塑料，以及用于生产润滑剂和液压流体。

1,4-环己烷二甲醇是新型共聚酯PETG的原料，该共聚酯全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯/1,4-环己烷二甲醇酯。它是由精对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)和1,4-环己烷二甲醇(1,4-CHDM)三种单体缩聚而成的线型均聚聚酯，是一种非结晶型共聚聚酯。在共聚酯的研发和生产过程中，需要对1,4-CHDM参与化学反应的情况进行监测，为控制反应和调整工艺参数提供依据；但目前还没有共聚酯分子链上1,4-CHDM反应单元的分析方法。本专利的目的则是提供一种用红外吸收光谱（IR）与核磁共振（NMR）联用测定共聚酯分子链上1,4-CHDM反应单元的含量方法。

测定高分子材料基团含量的方法主要有核磁共振（NMR）光谱法和红外（IR）吸收光谱法。

NMR定量分析是通过比较不同的吸收峰强度实现的。在进行NMR定量分析时，对于确定的核（如质子），其信号强度与产生该信号的核（如质子）的数目成正比，而与核的化学性质无关，故一般只要对该化合物中某一基团上质子引起的峰面积进行比较，即可求出其绝对含量。

NMR可以直接测定共聚酯分子链上1,4-CHDM单元的含量，但NMR仪器昂贵，维护成本高，难以普及。

红外光谱常用于有机物的定性分析，也可用于定量分析。红外定量分析的原理和可见紫外光谱的定量分析一样，也是基于比耳-朗勃特（Beer-Lambert)定律。红外光谱定量方法主要有测定谱带强度和测量谱带面积两种。此外也有采用谱带的一阶导数和二阶导数的计算方法，这种方法能准确地测量重叠的谱带，甚至包括强峰斜坡上的肩峰。红外光谱定量分析采用常用的方法有直接计算法、工作曲线法、解联立方程法等。

若不考虑样品称量、溶液配制和槽厚在测定中所引起的误差。主要考虑吸光度的测定所引起的误差，±1％的误差是它的最佳极限值，实际上是比±1％大，因此红外光谱用得最多的还是定性分析。对于共聚酯之类的高分子材料而言，更没有合适的标准样品用来制作工作曲线，因此无法单独用红外吸收光谱法测定共聚酯分子链上的1,4-CHDM反应单元的含量。

综上所述，在分析聚酯等高分子材料基团含量方面，NMR和IR两种方法都存在局限性。NMR仪器价格昂贵、维护成本高，在不具备条件的单位难以应用；IR法没有合适的标准样品用来制作工作曲线，难以实现聚酯等高分子材料基团含量的测定。研究一种实施简便、可操作性强的分析方法，非常必要。

发明内容：

本发明的目的是提供一种红外-核磁共振联用测定共聚酯分子链上1,4-CHDM单元含量的分析方法，该方法能快速准确测定共聚酯分子链上1,4-CHDM单元的含量，该方法操作简便，分析结果准确性高、误差小。

本发明所述的测定共聚酯分子链上1,4-环己烷二甲醇单元含量的分析方法，包含以下过程：