[发明专利]一种含氟聚合物中全氟醚类单体含量的检测方法

说明书

本发明提供了一种含氟聚合物中全氟醚类单体含量的检测方法。所述检测方法包括如下步骤：将含氟聚合物加热软化，塑压成样片；使用红外光谱仪，在透射模式下测试所述样片的红外光谱；根据校正后的计算公式计算所述含氟聚合物中醚类单体的含量。本发明提供的检测方法能够清楚地检测到全氟醚类单体中与O原子直接相连的非主链C‑F键的弯曲振动吸收峰，和含氟聚合物中主链C‑F键的变形振动吸收峰，结合校正后的计算公式，能够得到较准确的醚类单体含量检测结果，达到准确定量检测的目的。

技术领域

本发明属于化学分析技术领域，具体涉及一种含氟聚合物中全氟醚类单体含量的检测方法。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)和聚三氟氯乙烯(PCTFE)等氟树脂化学性质稳定，具有优异的耐高温、抗酸抗碱、防粘接、抗渗透等特点，常被制成棒、板、膜等制件，被广泛应用于化工、半导体和电子工业领域。但氟树脂受载时容易出现蠕变现象，且存在易冷流、成型困难的缺点，使其应用受到一定限制。在聚合生产氟树脂过程中加入微量的全氟醚类改性单体(例如全氟正丙基乙烯基醚，PPVE)，能够大大改善氟树脂的蠕变性能，同时使其具有更优异的抗渗透性、绝缘性和表面光滑度。

在聚合反应过程中，全氟醚类改性单体的接入量(即实际参与聚合反应的量)在很大程度上决定了氟树脂制品的加工、应用性能。但在聚合反应过程中，全氟醚类改性单体的添加量往往不等于实际的反应量，而且，含氟聚合物无法溶解，因此无法用色谱、核磁手段检测样品中全氟醚类改性单体的含量。而现有的红外检测方法，因C-F键伸缩振动吸收波长与C-O键伸缩振动吸收波长较为接近，且含氟聚合物中C-F键含量远远高于C-O键，C-O醚键的吸收峰常被C-F键的吸收峰淹没，因此同样无法检测出含氟聚合物中的全氟醚类改性单体含量。

因此，在本领域有待研究一种能够准确检测氟树脂中微量全氟醚类改性单体的方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种含氟聚合物中全氟醚类单体含量的检测方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种含氟聚合物中全氟醚类单体含量的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

将含氟聚合物加热软化，塑压成样片；

使用红外光谱仪，在透射模式下测试所述样片的红外光谱；

根据如下公式计算所述含氟聚合物中全氟醚类单体的含量：

其中，n％为所述含氟聚合物中全氟醚类单体的摩尔含量，k₁为所述全氟醚类单体中与O原子直接相连的非主链C-F键的弯曲振动吸收峰面积，k₂为所述含氟聚合物中主链C-F键的变形振动吸收峰面积，x为所述全氟醚类单体中与O原子直接相连的非主链C-F键的数量，N为所述含氟聚合物每个主结构单元中的主链C-F键的数量，δ为所述样片的厚度。

需要说明的是，本发明中所述全氟醚类单体的摩尔含量是指所述含氟聚合物中全氟醚类单体的结构单元与所述含氟聚合物中所有结构单元的摩尔比。所述主链C-F键是指含氟聚合物主链中的C原子和与其直接相连的F原子形成的C-F键，非主链C-F键是指除了主链C-F键之外的C-F键。所述主结构单元是指含氟聚合物中占主要部分的结构单元，由于全氟醚类单体通常是作为改性单体，在含氟聚合物中的含量很少，因此本发明中所述主结构单元即是指除所述全氟醚类单体的结构单元之外的结构单元。

常规的红外检测方法中，由于C-F键吸收波长与C-O键吸收波长较为接近，且含氟聚合物中C-F含量高，信号强度大，TR(透射)模式下C-O键吸收峰常被C-F键吸收峰淹没，而ATR(衰减全反射)模式下无法检出C-O键的吸收峰，因此无法对全氟醚类单体进行定量分析。而且，C-O键的吸收强度与全氟醚类单体的含量并不完全呈线性关系，因此即使检测出C-O键信号，也难以精确定量全氟醚类单体的含量。