鹵素水分儀在PVC樹脂生產(chǎn)中的應用
采用鹵素水分儀法測定PVC 樹脂中所含的少量水分,并與常用的烘箱法進行了對比。指出采用烘箱法耗時長、測定結(jié)果波動較大,而采用鹵素水分儀法不僅可以提高測定結(jié)果的準確性,還可以有效地縮短測定時間,對PVC 樹脂生產(chǎn)具有指導意義。
采用鹵素水分儀法測定PVC 樹脂中所含的少量水分,并與常用的烘箱法進行了對比。指出采用烘箱法耗時長、測定結(jié)果波動較大,而采用鹵素水分儀法不僅可以提高測定結(jié)果的準確性,還可以有效地縮短測定時間,對PVC 樹脂生產(chǎn)具有指導意義。
在PVC 生產(chǎn)中,SG5 型樹脂的指標為含水質(zhì)量分數(shù)≤0.4%,用烘箱法測定樹脂中的水分時,測定樣品耗時較長( 稱樣、烘樣時間約90 min) ,而用VM-E50型鹵素水分儀測定僅需要3.75 min 即可出結(jié)果,因此,為了能夠快速準確地檢測出樹脂中的水含量,筆者改進了水含量分析方法,使用VM-E01型鹵素水分儀進行SG5 型PVC 樹脂的檢測分析。
鹵素水分儀采用干燥失重的原理,通過加熱系統(tǒng)快速加熱樣品,使試樣中的水分在最短的時間內(nèi)完全蒸發(fā),從而能夠在很短的時間內(nèi)檢測出樣品的水含量,在干燥過程中,鹵素水分儀持續(xù)分析檢測并及時顯示樣品失去的水量,干燥程序完成后,最終測定的水含量值被鎖定顯示。
主要儀器為VM-E50型快速鹵素水分儀,測量范圍為0 ~100%,精度為0.01%。VM-E50型快速鹵素水分儀介紹視頻如下。
① 調(diào)節(jié)水分儀的水平泡,確保水平泡處于中間位置,儀器處于水平狀態(tài),接通電源進行儀器開機操作,預熱30 min。
② 建立PVC 樹脂水含量測定方法,升溫程序:快速;干燥溫度為105 ℃,停機模式:自動模式( 20 s,指20 s 內(nèi)水分的變化不超過1mg 即為終點,儀器自動停機) ,儀器自動將程序保存在儀器里。
③ 放入干凈的托盤,按去皮,將儀器置零。
④ 稱取約3g左右SG5型PVC樹脂于托盤中,稱重至± 0.1 g,均勻地鋪到托盤內(nèi)。
⑤ 按啟動鍵開始運行儀器,約幾分鐘后儀器將自動停機,并將顯示結(jié)果鎖定。
烘箱法利用電加熱器加熱,加熱器通常使用的是電加熱管,電加熱管結(jié)構(gòu)是加熱絲在加熱管的里面,可以降低其被氧化的速度,從而延長使用壽命。加熱的同時,熱量會傳到鋼管,這樣就增加了導熱面積。在干燥箱內(nèi)有一個溫控儀,它的主要作用是控制和顯示溫度,當烘箱內(nèi)溫度比設(shè)定溫度低的時候,溫控儀就會對加熱器施加一定的控制,使加熱器進行連續(xù)或者是間斷地加熱,這樣就可以很好地控制烘箱內(nèi)的溫度。烘箱內(nèi)部的鼓風機會使烘箱內(nèi)的空氣流動,濕空氣流動到加熱器上之后再流通到烘箱,再由烘箱吸入風機吹到加熱管上面,烘箱內(nèi)的熱空氣可以實現(xiàn)對潮濕樣品的加熱,水分也就會被蒸發(fā)出來,如此循環(huán),不斷地加熱。
① 稱取約5g SG5型PVC 樹脂于稱量瓶中,稱重至± 0.0002g,均勻地鋪到稱量瓶內(nèi);
② 將稱量瓶置于110 ℃的電熱鼓風干燥箱內(nèi)烘1 h。
③ 取出稱量瓶,放到干燥器內(nèi)冷卻至室溫,稱量,直至恒重(如未恒重,重新放入干燥箱內(nèi)烘干)。
④ 計算結(jié)果(水含量=[(G1-G2)/G1-G瓶)]x100%;式中: G瓶為稱量瓶的質(zhì)量,g;G1 為稱量瓶+樹 脂的質(zhì)量,g; G2 為烘干后稱量瓶+樹脂的質(zhì)量,g。
烘箱法所用的主要儀器有電熱鼓風干燥箱、天平、干燥器、稱量瓶等。
( 1) 分別采用VM-E50型鹵素水分儀法和烘箱法測定SG5 型PVC 樹脂的水含量,連續(xù)6 次平行測定結(jié)果見表1。
表1 鹵素水分儀法和烘箱法平行測定的水含量結(jié)果
| 序號 | 鹵素水分儀法 | 烘箱法 |
| 1 | 0.21 | 0.18 |
| 2 | 0.20 | 0.19 |
| 3 | 0.19 | 0.16 |
| 4 | 0.20 | 0.12 |
| 5 | 0.19 | 0.17 |
| 6 | 0.21 | 0.18 |
由表1 可以看出:采用VM-E50型鹵素水分儀法,樣品平行測定6次的平均值為0.20%,標準偏差為0.009,相對標準偏差為4.47%; 采用烘箱法,樣品平行測定6次的平均值為0.17%,標準偏差為0.025,相對標準偏差為15.02%。
使用鹵素水分儀測定PVC 樹脂的水含量,降低了系統(tǒng)誤差,有效控制了試驗數(shù)據(jù)的相對標準偏差,提高了分析數(shù)據(jù)的準確度。鹵素水分儀操作簡單,且能快速便捷地反映樹脂的水含量,有效地縮短了分析時間,為生產(chǎn)SG5 型PVC 樹脂提供了保障。
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