[发明专利]一种利用核磁共振氢谱测量聚己内酯三元醇羟值的方法

说明书

本发明提供一种利用核磁共振氢谱测量聚己内酯三元醇羟值的方法，包括如下步骤：（1）将分析样品加入至核磁管中；（2）将核磁管放置于核磁共振分析仪内，并选择对应的分析方案，对样品进行扫描，得到样品核磁共振氢谱；（3）对样品核磁共振氢谱中各结构特征峰面积进行积分，并根据各结构H原子个数比与特征峰强度比之间的关系，计算样品的平均聚合度n，进而计算出聚己内酯三元醇样品的平均相对分子质量及具体羟值。本发明的方法具有分析过程简单快速、分析结果准确性高、分析设备运行稳定等特点，为聚己内酯三元醇类样品羟值的计算提供了一种简单、快速、准确的检测方法。

技术领域

本发明属于聚己内酯三元醇分析领域，具体涉及一种利用核磁共振氢谱测量聚己内酯三元醇羟值的方法。

背景技术

聚己内酯三元醇是聚己内酯多元醇（Poly -ε-caprolactone glycol，简称 PCL）的一种，在工业上有着重要的作用。例如，在弹性体、涂料、胶粘剂等主要方面，像弹性光纤、陶器密封胶、涂料、泡沫、树脂、微细胞弹性/泡沫、密封剂、鞋材、管形材料等各个方面都可以得到广泛的应用。它可以提高涂料，弹性体和胶粘剂的耐磨，耐水解性等诸多方面的性能。

通常，聚己内酯多元醇是由己内酯单体 、起始剂（多元醇类）、催化剂（钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、辛酸亚锡等）经开环聚合而成。而对于聚己内酯三元醇而言，多数是采用ε-己内酯单体，以三羟甲基丙烷作为起始剂，在催化剂的作用下聚合而成。

一般企业在聚己内酯三元醇的生产加工过程中，对产品进行评价的指标主要包括羟值、酸值、水分、粘度、色度等。其中，羟值作为检验产品质量的一项关键分析指标，对产品的评价过程具有重要的意义。羟值是指每克样品中羟基含量相当的氢氧化钾毫克数（mgKOH/g），目前通用的检测方法主要为酸酐－吡啶电位滴定法。该方法温度要求较高，操作较为复杂，在分析过程中容易产生一些人为误差；同时，整个分析过程时间较长，分析效率较低。因此，开发一种准确、快速测定羟值的方法十分必要。

核磁共振分析技术是将核磁共振现象应用于分子结构测定的一项技术。对于有机分子结构测定来说，核磁共振谱扮演了非常重要的角色，核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”。

NMR分析技术是一种非接触式分子结构检测技术，可以对重质、粘稠、不透光的样品进行快速分析和检测。目前核磁共振谱主要集中于H谱，这是由于能够产生核磁共振信号的¹H原子在自然界丰度极高，由其产生的核磁共振信号很强，容易检测。

NMR分析技术发展于20世纪50年代，至今六十多年的时间里，NMR技术迅猛发展，已经成为当代分析领域中一种重要的研究手段，广泛应用于物理学、化学、生物、医疗、地质、材料等研究领域。由于其可深入检测样品内部结构而不破坏样品，并且分析速度快、效率高、结果准确，因此近年来NMR技术在石油化工行业石油类原料或产品分析领域的应用发展迅速。但目前尚未见到利用60MHz核磁共振分析仪快速检测聚己内酯多元醇类物质羟值等指标的相关报道。

发明内容

为了提高聚己内酯三元醇羟值的分析效率，本发明提供了一种利用核磁共振氢谱测量聚己内酯三元醇羟值的方法，包括如下步骤：

（1）将分析样品加入至核磁管中；

（2）将核磁管放置于核磁共振分析仪内，并选择对应的分析方案，对样品进行扫描，得到样品核磁共振氢谱；

（3）对样品核磁共振氢谱中各结构特征峰面积进行积分，并根据各特征峰面积，计算出聚己内酯三元醇的具体羟值。

所述核磁共振分析仪为离线设备，共振原子核为¹H，共振频率为60 ± 0.5MHz。

所述核磁共振分析仪设定条件为：采样总点数为8192，弛豫时间≥2s，探头温度约为30℃，优选25~35℃；核磁共振氢谱化学位移区间约为-2~12ppm。