CN107314989A - 一种室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法，包括：A)用近红外光谱仪扫描校正样品，得到校正样品的近红外光谱图；B)将所述近红外光谱图进行二阶导数处理，得到校正样品的二阶导数谱图；C)对校正样品的二阶导数谱图采用偏最小二乘法建立定量模型，再由该定量模型检测待测样品，得到样品中挥发分的含量。本发明创造性的采用近红外光谱仪作为室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法，该方法简单方便、分析快速、不破坏样品，同时测定的准确性和精密度高。
Description
技术领域
本发明涉及分析方法技术领域，尤其是涉及一种室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法。
背景技术
107室温硫化甲基硅橡胶(简称为107胶)作为有机硅领域里的一个重要产品，其产量及应用领域已越来越大，其中挥发分含量是产品质量控制指标中一项非常重要的指标。
目前上述挥发分含量采用的是按现有的国家标准进行测试，需要称取4.0±0.5g样品在150℃烘箱中恒温3小时，取出至干燥器中冷却至室温(约30min)，该法检测时间长，从称量样品至测试结果出具至少需要3.5小时，对于107胶连续性生产工艺来说，待检测结果出来后已经无法及时调整生产，这样的检测进度已无法及时服务于生产，当产量越大，这个弊端的影响就越明显。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法，本发明的测定方法快速、准确。
本发明提供了一种室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法，包括：
A)用近红外光谱仪扫描校正样品，得到校正样品的近红外光谱图；
B)将所述近红外光谱图进行二阶导数处理，得到校正样品的二阶导数谱图；
C)对校正样品的二阶导数谱图采用偏最小二乘法建立定量模型，再由该定量模型检测待测样品，得到样品中挥发分的含量。
优选的，步骤C)所述定量模型采用真值进行校正，所述真值按照以下方法获得：
称取校正样品在烘箱中恒温3小时，取出放入干燥器中冷却至室温，检测烘干前后试样重量差占称样量的百分比，得到。
优选的，步骤A)所述近红外光谱扫描为透射扫描。
优选的，步骤A)所述扫描次数为3～16次；分辨率为4.7～8.0/cm；通路长度类型：恒定。
优选的，步骤A)所述近红外光谱范围4000cm-1～10000cm-1。
优选的，步骤A)所述校正样品置于样品管中；所述样品管为玻璃管；所述玻璃管外径为5.0～5.5mm，内径为3.0～3.5mm。
优选的，步骤A)所述校正样品为挥发分含量为0.20wt％～3.0wt％的样品。
优选的，步骤C)所述采用偏最小二乘法建立定量模型的选取波长范围为4642.29～5528.79和6029.46～7155.39。
优选的，步骤C)所述定量模型的决定系数R2≥0.94；定量模型的标准差≤0.13。
与现有技术相比，本发明提供了一种室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法，包括：A)用近红外光谱仪扫描校正样品，得到校正样品的近红外光谱图；B)将所述近红外光谱图进行二阶导数处理，得到校正样品的二阶导数谱图；C)对校正样品的二阶导数谱图采用偏最小二乘法建立定量模型，再由该定量模型检测待测样品，得到样品中挥发分的含量。本发明创造性的采用近红外光谱仪作为室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法，该方法简单方便、分析快速、不破坏样品，同时测定的准确性和精密度高。
附图说明
图1为本发明实施例1的标准样品近红外吸收峰谱图；
图2为本发明实施例1的挥发分含量近红外模型图。
具体实施方式
本发明提供了一种室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法，包括：
A)用近红外光谱仪扫描校正样品，得到校正样品的近近红外光谱图；
B)将所述近红外光谱图进行二阶导数处理，得到校正测样品的二阶导数谱图；
C)对校正样品的二阶导数谱图采用偏最小二乘法建立定量模型，再由该定量模型检测待测样品，得到样品中挥发分的含量。
本发明提供的室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法首先用近红外光谱扫描校正样品，得到校正样品的近红外光谱图。
本发明所述校正样品优选为采用国标法已经测定挥发分含量为0.20wt％～3.0wt％的样品，各校正样品间的挥发分含量分布均匀，涵盖待分析的样品特性。
国标法测定的具体步骤如下：
称取校正样品在烘箱中恒温3小时，取出放入干燥器中冷却至室温，检测烘干前后试样重量差占称样量的百分比。
所述烘箱的温度优选为148℃～152℃；更优选为150℃。所述冷却的时间优选为30min。
按照本发明，采用近红外光谱扫描校正样品优选具体为：将挥发分含量为0.20wt％～3.0wt％的样品导入样品管中，静置至气泡消失，采用近红外光谱仪扫描得到样品的近红外吸收峰谱图。
按照本发明，所述样品管优选为玻璃管；所述玻璃管外径优选为5.0～5.5mm，内径优选为3.0～3.5mm，校正样品与待测样品需同材质同规格的样品管。
按照本发明，所述近红外光谱扫描为透射扫描。所述扫描次数优选为3～16次；更优选为10～16次；所述分辨率优选为4.7～8.0/cm；更优选为7.0～8.0/cm；通路长度类型：恒定。设定增益为1X；所述近红外光谱范围优选为4000cm-1～10000cm-1。
本发明对于所述仪器不进行限定，优选可以为Thermo Fisher公司生产的近红外光谱仪。本发明仪器型号可以为AntarisⅡ；仪器配件：智能透射附件模块。
在本发明中，Concentration Limits为Use analysis limits；光谱处理选择NoSubtraction，平滑处理优选为Norris derivative filt。
得到校正样品的近红外光谱图后，将所述近红外光谱图进行二阶导数处理，得到校正样品的二阶导数谱图。
本发明对于所述近红外光谱图进行二阶导数处理不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
在本发明中具体的仪器操作均为本领域技术人员熟知的操作。
得到校正样品的二阶导数谱图后，对校正样品的二阶导数谱图采用偏最小二乘法建立定量模型，再由该定量模型检测待测样品，得到样品中挥发分的含量。
本发明采用偏最小二乘法建立定量模型的选取波长范围优选为4642.29～5528.79和6029.46～7155.39。
本发明中用偏最小二乘法方法均为本领域技术人员熟知的方法，在此不进行赘述。本发明在众多真值方法中选择了特定的偏最小二乘法，结果更加准确。
在建立定量模型过程中，本发明人创造性的选取真值进行校正，使得结果更加准确。
所述真值优选按照以下方法获得：
称取校正样品在烘箱中恒温3小时，取出放入干燥器中冷却至室温，检测烘干前后试样重量差占称样量的百分比，得到。
所述烘箱的温度优选为150℃。
按照本发明，所述定量模型的决定系数R2≥0.94；定量模型的标准差≤0.13。
按照本发明，建立挥发分含量模型，定标模型的决定系数、标准差需满足定量模型的决定系数和标准差的要求，然后将此模型建立工作流，用此工作流检测待测样品，并与标准样品的结果进行对比，比较两种方法测定值之间的标准差(SEP)应不大于1.0，，若不满足该要求则重复上述步骤增加数据建立模型，使得模型更加准确。本发明对于建立工作流的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知即可。
本发明提供了一种室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法，包括：A)用近红外光谱仪扫描校正样品，得到校正样品的近红外光谱图；B)将所述近红外光谱图进行二阶导数处理，得到校正样品的二阶导数谱图；C)对校正样品的二阶导数谱图采用偏最小二乘法建立定量模型，再由该定量模型检测待测样品，得到样品中挥发分的含量。本发明创造性的采用近红外光谱作为室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法，该方法简单方便、分析快速、不破坏样品，同时测定的准确性和精密度高。
试验结果表明，本发明测试的精密度比国标法的精密度更好，检测样品量消耗少，准确性高，操作步骤简单，一个样品测试三次，完成测试仅需15min，可以大幅度提高检测质量、有效地指导生产。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法进行详细描述。
实施例1
仪器厂家：ThermoFisher
仪器型号：AntarisⅡ
仪器配件：智能透射附件模块
使用标准光谱范围4000cm-1～10000cm-1，扫描次数为16次，分辨率为8.0cm-1，玻璃样品管外径5.5mm，内径3.5mm。
将1g挥发分含量为0.20～3.0％用国标法检验过的校正样品，用玻璃棒将样品导入到玻璃样品管中，静置至气泡消失，用近红外光谱仪透射模块扫描上述不同挥发分含量的校正样品近红外吸收峰谱图，如图1所述，图1为本发明实施例1的校正样品近红外吸收峰谱图，采用偏最小二乘法(PLS)，应用二阶导处理，光谱范围选择4642.29nm～5528.79nm和6029.46nm～7155.39nm波长范围，建立挥发分含量模型，如图2所示，图2为本发明实施例1的挥发分含量近红外模型图；定标模型的决定系数、标准差需满足要求，然后将此模型建立工作流，并用此工作流测试验证样品，并与烘箱法测试结果进行对比，比较两种方法测定值之间的标准差(SEP)应不大于1.0。如果不满足该要求可再对其模型进行扩建或修改，直到达到要求为止。两次独立测试结果的绝对差值应不大于算术平均值的10％，取两次数据的平均值为测定结果，测定结果保留小数点后两位。如果两个测试结果的绝对差值大于算术平均值的10％，则必须再进行2次独立测试，获得4次独立测试结果。若4个独立测试结果的极差(Xmax-Xmin)等于或小于允许差(按算术平均值计算出允许差)的1.3倍，则取4个独立测试结果的平均值作为最终测试结果；如果4个独立测试结果的极差(Xmax-Xmin)大于允许差的1.3倍，则取4个独立测试结果的中位数作为最终测试结果。
实施例2精密度试验
将烘箱法测试挥发分含量分别为0.30％、0.50％、0.70％、0.90％、1.10％、1.30％、1.50％及2.00％的107胶按本发明实施例1方法测定(n＝10)，测试结果见表1，表1为实施例的方法测定挥发分含量结果；而按国标法(GB/T27570-2011)测定结果见表2，表2为国标的方法测定挥发分含量结果。
表1为本发明实施例的方法测定挥发分含量结果
表2为国标的方法测定挥发分含量结果
由表2、表3可见，采用该方法测定107胶挥发分含量精密度(RSD)比国标法测试的精密度更好。
实施例3准确性试验
再选取10个不同挥发分含量的样品，分别采用本发明的方法以及国标(GB/T27570-2011)的方法进行测定，结果如表3所示，表3为本发明的方法以及国标(GB/T27570-2011)的方法进行测定结果对比。
表3为本发明的方法以及国标(GB/T27570-2011)的方法进行测定结果对比
由表3可以看出两种方法的检测结果具有一致性，偏差控制在0.1％以内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种室温硫化甲基硅橡胶挥发分含量的测定方法，其特征在于，包括：
A)用近红外光谱仪扫描校正样品，得到校正样品的近红外光谱图；
B)将所述近红外光谱图进行二阶导数处理，得到校正样品的二阶导数谱图；
C)对校正样品的二阶导数谱图采用偏最小二乘法建立定量模型，再由该定量模型检测待测样品，得到样品中挥发分的含量。
2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤C)所述定量模型采用真值进行校正，所述真值按照以下方法获得：
称取校正样品在烘箱中150℃恒温3小时，取出放入干燥器中冷却至室温，检测烘干前后试样重量差占称样量的百分比，得到。
3.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤A)所述近红外光谱扫描为透射扫描。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤A)所述扫描次数为3～16次；分辨率为4.7～8.0/cm；通路长度类型：恒定。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤A)所述近红外光谱范围4000cm-1～10000cm-1。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤A)所述校正样品置于样品管中；所述样品管为玻璃管；所述玻璃管外径为5.0～5.5mm，内径为3.0～3.5mm。
7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤A)所述校正样品为挥发分含量为0.20wt％～3.0wt％的样品。
8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤C)所述采用偏最小二乘法建立定量模型的选取波长范围为4642.29～5528.79和6029.46～7155.39。
9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤C)所述定量模型的决定系数R2≥0.94；定量模型的标准差≤0.13。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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