CN114076779A - 一种偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，所述测试方法通过偏氟乙烯聚合物与碱接触，计算偏氟乙烯聚合物的降解量来定量评价其耐碱性，具体包括以下步骤：A1.偏氟乙烯聚合物与碱接触形成混合液，所述偏氟乙烯聚合物选自偏氟乙烯聚合物固体、偏氟乙烯聚合物溶液或偏氟乙烯聚合物分散液，所述碱选自固体碱、液体碱或碱溶液；A2.检测混合液的氟离子浓度，并通过下式计算获得降解量：
Description
技术领域
本发明涉及聚合物耐碱性能测试，特别涉及一种偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法。
背景技术
偏氟乙烯聚合物是包含偏氟乙烯(VDF)重复单元的聚合物，除具有耐高温性、超耐候性、耐腐蚀性、抗污性、化学惰性及极低的表面能等含氟聚合物的一般特性之外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，主要应用在石油化工、电子电气、氟碳涂料及膜材料四大领域，具有广阔的发展前景。
然而偏氟乙烯聚合物的耐碱性普遍较差，在接触过碱性物质后容易发黄、机械性能下降，甚至出现凝胶化现象，影响后续使用。因此，需要对偏氟乙烯聚合物(包括不同聚合工艺获得的相同偏氟乙烯聚合物、相同聚合工艺获得的不同偏氟乙烯聚合物及不同聚合工艺获得的不同偏氟乙烯聚合物)的耐碱性进行评价，从而优选出适合下游应用的偏氟乙烯聚合物产品。
现有技术中，对偏氟乙烯聚合物耐碱性的评价通常采用定性分析或间接分析。如徐童等人在《酰胺类溶剂对聚偏氟乙烯耐碱腐蚀性的影响》(塑料,2015,44(6):63-65,92.)一文中，通过聚偏氟乙烯在接触碱后的色差分析来判断耐碱性大小，结果显示碱浓度越高，聚偏氟乙烯明度越低，该方法属于间接分析。刘璟言等人在《酸碱及氧化剂对聚偏氟乙烯超滤膜老化的影响》(哈尔滨工业大学学报，2017,49(8):25-30)一文中，测试了聚偏氟乙烯膜在碱液中浸泡前后的断裂伸长率和断裂拉伸强度来判断耐碱性大小，同样属于间接分析。
专利CN102605620A、CN105797599B通过对聚偏氟乙烯样条在氢氧化钠溶液中浸泡24-1080小时后，对比浸泡前后样条的断裂拉伸强度变化表征耐碱性。然而断裂拉伸强度是聚合物微观结构的宏观表现，除与聚偏氟乙烯的耐碱性相关外，还与分子量、分子量分布、结晶度、结晶类型等因素相关，用该方法评价耐碱性结果不够准确。
专利CN107083143B通过对聚偏氟乙烯样板在氢氧化钠溶液中浸泡24小时后的起泡情况表征耐碱性，该方法属于定性观察，且结果只描述为样板起泡或者无起泡，测试结果信息量较少。
目前，偏氟乙烯聚合物的耐碱性评价方法主要存在三大问题：1、无法定量评价耐碱性；2、利用偏氟乙烯聚合物物性变化表征耐碱性的方法需制成制品，周期长，不利于快速出结果，且物性测试结果受其它因素影响；3、测试方法的普适性差，只能针对特定的应用场合。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种测量结果准确、快速简便的偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，所述耐碱性测试方法通过偏氟乙烯聚合物与碱接触，计算偏氟乙烯聚合物的降解量来定量评价其耐碱性。原理在于：偏氟乙烯聚合物遇碱会发生消除反应，产生氟化氢，通过测试氟离子的量计算偏氟乙烯聚合物遇碱后的降解量，以此定量评价偏氟乙烯聚合物的耐碱性。
具体地，所述耐碱性测试方法包括以下步骤：
A1.偏氟乙烯聚合物与碱接触形成混合液，所述偏氟乙烯聚合物选自偏氟乙烯聚合物固体、偏氟乙烯聚合物溶液或偏氟乙烯聚合物分散液，所述碱选自固体碱、液体碱或碱溶液；
A2.检测所述混合液的氟离子浓度，并通过下式计算获得所述降解量X：
其中，C为混合液的氟离子浓度，单位为mg/L；V为混合液的体积，单位为L；m为混合液中偏氟乙烯聚合物的质量，单位为mg。
所述A2步骤可采用离子计、分光光度计或离子色谱检测氟离子浓度。优选地，采用离子计检测氟离子浓度。所述离子计检测氟离子浓度时，其检测对象必须为水溶液，若偏氟乙烯聚合物与碱接触形成混合液中不含水，则需要量取部分混合液置于水中稀释获得待测液。
具体地，采用离子计检测氟离子浓度时，需要先中和所述混合液，得到待测液，再检测氟离子浓度。优选地，所述混合液中和前，可采用离心机离心，使得残余碱沉至下层，以此降低上层清液中残余碱的质量。
当所述混合液是分散液时，可直接加入中和试剂或缓冲溶液对残余碱进行中和，得到pH为3-10的待测液，且所述待测液的氟离子浓度为0.01-10000mg/L。优选地，先将混合液在离心机中离心，量取部分混合液上层清液，再加入中和试剂或缓冲溶液对残余碱进行中和，得到pH为3-10的待测液，且确保所述待测液的氟离子浓度为0.01-10000mg/L。
当混合液是溶液时，需量取部分混合液至水中进行稀释，再加入中和试剂或缓冲溶液对残余碱进行中和，得到pH为3-10的待测液，且所述待测液的氟离子浓度为0.01-10000mg/L。优选地，将混合液在离心机中离心，量取部分混合液上层清液至水中进行稀释，再加入中和试剂或缓冲溶液对残余碱进行中和，得到pH为3-10的待测液，且确保所述待测液的氟离子浓度为0.01-10000mg/L。
所述待测液中水的质量含量为70.0-99.9wt％，更优选90.0-99.0wt％。
待测液pH值的高低会影响耐碱性检测结果，故，本发明待测液pH值优选为5-8。
进一步地，所述中和试剂选自硫酸、盐酸、磷酸、乙酸、草酸中的至少一种；所述缓冲溶液选自邻苯二甲酸氢钾-盐酸缓冲液、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、冰醋酸-氯化钠-柠檬酸钠缓冲液(总离子强度缓冲液/TISAB)。
偏氟乙烯聚合物与碱的接触时间不同，其降解程度大不相同。故，需要保证待定量评价的偏氟乙烯聚合物(包括聚偏氟乙烯及其制品、偏氟乙烯共聚物及其制品)与碱的接触时间相同，具体接触时间长短不受限制。
本发明的偏氟乙烯聚合物包括偏氟乙烯均聚物，偏氟乙烯与一种或多种其它单体的共聚物，偏氟乙烯均聚物与其它聚合物组成的共混物，偏氟乙烯共聚物与其它聚合物组成的共混物以及它们各自的相关制品。其中，所述其它单体选自氟乙烯、三氟乙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟甲基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚、丙烯酸及其酯、甲基丙烯酸及其酯、马来酸及其酯、柠康酸及其酯、醋酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯中的至少一种。所述其它聚合物选自聚(甲基)丙烯酸及其酯、聚醋酸乙烯酯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯中的至少一种。所述制品选自管道、阀、棒、细管、水处理膜、涂料、锂电池电极粘结剂中的至少一种。
所述偏氟乙烯聚合物的形态包括但不限于乳液、颗粒、样条、膜。
本发明所述碱是指能够或者在一定条件下能够使偏氟乙烯聚合物发生消除反应，并产生氟化氢的碱性物质。
所述碱选自固体碱、液体碱或碱溶液。作为优选，所述固体碱选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的至少一种；所述液体碱选自甲胺、乙胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺中的至少一种；所述碱溶液选自氨水、氢氧化锂溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸锂溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸氢锂溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液、甲胺溶液、乙胺溶液、二甲胺溶液、三甲胺溶液中的至少一种。
具体地，当所述碱为固体碱时，固体碱加入到偏氟乙烯聚合物溶液或分散液中形成混合液；当所述碱为液体碱或碱溶液时，偏氟乙烯聚合物加入到液体碱或碱溶液中。
根据偏氟乙烯聚合物不同的应用场景，选用不同的碱。优选地，评价偏氟乙烯聚合物水处理膜在处理含有少量氢氧化钠废水时的耐碱性，碱可选自氢氧化钠；评价偏氟乙烯聚合物用于锂电池电极粘结剂时的耐碱性，碱可选自氢氧化锂或碳酸锂或两者的混合物。
根据上述偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，所述碱与偏氟乙烯聚合物的质量比为0.0001-1000：1，优选质量比为0.01-100：1，更优选质量比为0.1-10：1。
所述碱与所述偏氟乙烯聚合物接触的形式、时间和温度可根据待测偏氟乙烯聚合物的应用场景或测试要求的不同进行设定。具体地，接触形式包括静置、震荡或搅拌。
所述偏氟乙烯聚合物溶液或分散液是由偏氟乙烯聚合物加入到溶剂中形成。所述溶剂是指在常温或一定条件下能够溶解或者分散偏氟乙烯聚合物的溶剂。所述溶剂是纯溶剂或混合溶剂，例如95％的N，N-二甲基甲酰胺与5％的水组成的混合溶剂。
作为优选，所述能够溶解或分散偏氟乙烯聚合物的溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮、四氢呋喃、水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的至少一种。
所述溶剂还包括能够帮助分散偏氟乙烯聚合物的助剂，主要为表面活性剂或能够浸润聚偏氟乙烯的溶剂。作为优选，助剂选自纤维素类化合物、乙醇、丙酮中的至少一种。
本发明所述溶剂与偏氟乙烯聚合物的重量比为1-1000：1；优选地，溶剂与偏氟乙烯聚合物的重量比为1-500：1，更优选为1-100:1。若溶剂使用量偏高，偏氟乙烯聚合物质量百分比偏低，容易造成降解产生的氟离子浓度偏低，当低于氟离子检测下限，则不能测试其耐碱性；溶剂使用量偏低时，待测液黏度大，不利于与碱的充分接触混合，则会影响耐碱性数值的精准性。
所述偏氟乙烯聚合物溶液或分散液形成过程中或转移至水中时，偏氟乙烯聚合物会形成凝胶或包裹溶液，可采用放置、高速剪切、剧烈震荡、搅拌等方法对凝胶或包裹溶液进行破坏，保证量取的混合溶液中的氟离子完全转移至水中。
本发明待测液的氟离子浓度通过以下步骤获得：
B1.配制标准溶液：配制不同浓度的金属氟化物标准溶液；
B2.绘制标准曲线：测量不同浓度金属氟化物标准溶液的电位值，绘制浓度-电位的标准曲线；
B3.测量待测液的氟离子浓度：测量待测液的电位值，根据所述标准曲线计算获得待测液的氟离子浓度。
优选地，所述金属氟化物选自氟化钠、氟化钾或氟化锂中的至少一种。
优选地，配制至少4种不同浓度的金属氟化物标准溶液。
所述配制氟离子标准溶液使用的溶剂应与配制待测液的溶剂保持一致。具体地，配制待测液时采用0.5g PVDF、10g N-甲基吡咯烷酮(NMP)、90g水形成混合液，则配制氟离子标准溶液使用的溶剂应为10wt％NMP的水溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过偏氟乙烯聚合物在接触碱性物质后分子链发生降解反应的百分比，定量评价不同偏氟乙烯聚合物的耐碱性能，检测结果准确，可排除分子量、结晶等因素的影响；
2、本发明的耐碱性测试方法快速简便、成本低，方便使用；
3、本发明的耐碱性测试方法适用范围广，适用于不同类型及不同应用场合的偏氟乙烯聚合物及其相关制品的耐碱性评价。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
实施例1
绘制氟离子标准曲线：
S1.配制标准溶液：于110℃烘箱内将NaF烘至恒重，称取1.1278g NaF，加纯水定容至500ml，配制成1000mg/L氟离子浓度的标液。
分别移取1.0mL、2.5mL、5.0mL、10.0mL、20.0mL和30.0mL的上述标液至容量瓶中，加入5ml NMP、10ml TISAB缓冲液，用水定容至50mL，水浴加热至25℃。
总离子强度缓冲液(TISAB)通过以下步骤配制：1000ml烧杯中加50ml H2O，57ml冰醋酸，58g氯化钠，12g柠檬酸钠，搅拌溶解，烧杯放冷水浴中，加6mol/L NaOH溶液，直至PH在5.0～6.0(用PH计检验)，冷却，用蒸馏水稀释至1000ml。
S2.采用离子计分别检测上述6个标准溶液的电位值，绘制氟离子浓度-电位标准曲线，具体如下表所示：
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 移取标液量，mL | 1.0 | 2.5 | 5.0 | 10.0 | 20.0 | 30.0 |
| 氟离子浓度，mg/L | 20.0 | 50.0 | 100.0 | 200.0 | 400.0 | 600.0 |
| 氟离子,log C | 1.3010 | 1.6990 | 2.0000 | 2.3010 | 2.6021 | 2.7782 |
| 电位，mV | -181.21 | -157.87 | -140.38 | -122.18 | -105.20 | -94.80 |
拟合得标准曲线：y＝58.518x-257.29 R2＝0.9999。
偏氟乙烯聚合物耐碱性测试：
1、配制偏氟乙烯聚合物的待测液：
A1.将35g偏氟乙烯聚合物粉末A完全溶解于1000g的N-甲基吡咯烷酮中，各取20.00g溶液至6个烧瓶中，加入0.5g氢氧化锂，0.6g碳酸锂，20℃恒温磁力搅拌4小时，得到6个混合液。
A2.取6个广口瓶，每个广口瓶中加入35g纯水和10g总离子强度缓冲液(TISAB)。将上述6个混合液在离心机中离心后，分别取上层清液5.17g加入6个广口瓶中，充分振荡，获得6份待测液，pH值均为7，并放置12小时以上。
2、评价耐碱性
用离子计测得6份待测液的电位，根据标准曲线获得每份待测液的氟离子浓度，并求取氟离子浓度的平均值，通过公式
计算获得降解量，通过降解量定量评价偏氟乙烯聚合物的耐碱性，降解量越小说明偏氟乙烯聚合物的耐碱性越好，反之，降解量越大说明偏氟乙烯聚合物的耐碱性越差。
上述公式中的C为氟离子浓度的平均值75.65mg/L，V为待测液的体积0.05L，m为待测液中的偏氟乙烯聚合物粉末A的质量，m＝量取的上层清液质量×混合液中偏氟乙烯聚合物粉末A的质量含量＝5170×(35/1035)，具体如下表所示：
实施例2
偏氟乙烯聚合物耐碱性测试：
1、配制偏氟乙烯聚合物的待测液：
A1.偏氟乙烯聚合物粉末A、B、C(锂电粘结剂级)分别为三家不同公司生产的三个样品。
将35g偏氟乙烯聚合物粉末A完全溶解于1000g N-甲基吡咯烷酮中，各取20.00g溶液至3个烧瓶中。再分别加入0.5g氢氧化锂和0.6g碳酸锂，40℃恒温磁力搅拌4小时，得到3个混合液，分别为混合液A1、混合液A2、混合液A3。
将35g偏氟乙烯聚合物粉末B完全溶解于1000g N-甲基吡咯烷酮中，各取20.00g溶液至3个烧瓶中。再分别加入0.5g氢氧化锂和0.6g碳酸锂，40℃恒温磁力搅拌4小时，得到3个混合液，分别为混合液B1、混合液B2、混合液B3。
将35g偏氟乙烯聚合物粉末C完全溶解于1000g N-甲基吡咯烷酮中，各取20.00g溶液至3个烧瓶中。再分别加入0.5g氢氧化锂和0.6g碳酸锂，40℃恒温磁力搅拌4小时，得到3个混合液，分别为混合液C1、混合液C2、混合液C3。
A2.取9个广口瓶，每个广口瓶中加入35g纯水和10g总离子强度缓冲液(TISAB)。将上述9个混合液在离心机中离心后，分别取上层清液5.17g加入至9个广口瓶中，充分振荡，获得9份待测液，pH值均为7，并放置12小时以上。
2、评价耐碱性
用离子计测得9份待测液的电位，根据实施例1的标准曲线y＝58.518x-257.29计算获得每份待测液的氟离子浓度，并求取氟离子浓度的平均值，通过公式
计算获得偏氟乙烯聚合物粉末A、B、C(锂电粘结剂级)三个样品的降解量，分别为27.82％、27.11％、25.21％。由此可以看出，偏氟乙烯聚合物粉末C的耐碱性最好，偏氟乙烯聚合物粉末A的耐碱性最差。具体如下表所示：
实施例3
绘制氟离子标准曲线：
S1.配制标准溶液：于110℃烘箱内将NaF烘至恒重，称取1.1278g NaF，加纯水定容至500ml，配制成1000mg/L氟离子浓度的标液。
分别移取1.0mL、2.5mL、5.0mL、10.0mL、20.0mL和30.0mL的上述标液至容量瓶中，加入2.5ml DMF、10ml TISAB缓冲液，用水定容至50mL，水浴加热至25℃。
采用离子计分别检测上述6个标准溶液的电位值，绘制氟离子浓度-电位标准曲线，具体如下表所示：
拟合得标准曲线：y＝60.607x-267.47 R2＝0.9997
偏氟乙烯聚合物耐碱性测试：
1、配制偏氟乙烯聚合物的待测液：
A1.偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(六氟丙烯摩尔含量2.8-3.0％)粉末D、E、F分别为三家不同公司生产的三个样品。
将50g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末D完全溶解于1000g N，N-二甲基甲酰胺中。各取20.00g溶液至3个烧瓶中。再加入0.1g浓度为3％的甲胺水溶液，50℃恒温磁力搅拌2小时，得到3个混合液，分别为混合液D1、混合液D2、混合液D3。
将50g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末E完全溶解于1000g N，N-二甲基甲酰胺中。各取20.00g溶液至3个烧瓶中。再加入0.1g浓度为3％的甲胺水溶液，50℃恒温磁力搅拌2小时，得到3个混合液，分别为混合液E1、混合液E2、混合液E3。
将50g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末F完全溶解于1000g N，N-二甲基甲酰胺中。各取20.00g溶液至3个烧瓶中。再加入0.1g浓度为3％的甲胺水溶液，50℃恒温磁力搅拌2小时，得到3个混合液，分别为混合液F1、混合液F2、混合液F3。
A2.取9个广口瓶，每个广口瓶中加入35g纯水和10g总离子强度缓冲液(TISAB)。将上述9个混合液在离心机中离心后，分别取上层清液5.17g加入9个广口瓶中，充分振荡，获得9份待测液，pH值均为7，并放置12小时以上。
2、评价耐碱性
用离子计测得9份待测液的电位，根据本实施例的标准曲线y＝60.607x-267.47计算获得每份待测液的氟离子浓度，并求取氟离子浓度的平均值，通过公式
计算获得偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末D、E、F三个样品的降解量，分别为4.568％、4.796％、5.852％。由此可以看出，偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物D的耐碱性最好，偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物F的耐碱性最差。具体如下表所示：
实施例4
绘制氟离子标准曲线：
S1.配制标准溶液：于110℃烘箱内将NaF烘至恒重，称取1.1278g NaF，加纯水定容至500ml，配制成1000mg/L氟离子浓度的标液。
分别移取0.25mL、1.0mL、2.5mL、5.0mL、10.0mL和20.0mL的上述标液至容量瓶中，加入10ml TISAB缓冲液，用水定容至50mL，水浴加热至25℃。
采用离子计分别检测上述6个标准溶液的电位值，绘制氟离子浓度-电位标准曲线，具体如下表所示：
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 移取标液量，ml | 0.25 | 1.0 | 2.5 | 5.0 | 10.0 | 20.0 |
| 配制浓度，mg F<sup>-</sup>/L | 5.0 | 20.0 | 50.0 | 100.0 | 200.0 | 400.0 |
| 氟离子,log C | 0.6990 | 1.3010 | 1.6990 | 2.0000 | 2.3010 | 2.6021 |
| 电位，mV | -231.06 | -195.80 | -171.67 | -154.18 | -136.30 | -118.65 |
拟合得标准曲线：y＝59.064x-272.34 R2＝1
偏氟乙烯聚合物耐碱性测试：
1、配制偏氟乙烯聚合物的待测液：
A1.偏氟乙烯聚合物中空纤维膜G、H、I分别为三家不同公司生产的三个样品。
各取10g偏氟乙烯聚合物中空纤维膜G分别加入至3个装有100ml的1mol/L氢氧化钠水溶液的容器中，再分别加入1g羟丙基甲基纤维素助分散，50℃恒温磁力搅拌4小时，得到3个混合液，分别为混合液G1、混合液G2、混合液G3。
各取10g偏氟乙烯聚合物中空纤维膜H分别加入至3个装有100ml的1mol/L氢氧化钠水溶液的容器中，再分别加入1g羟丙基甲基纤维素助分散，50℃恒温磁力搅拌4小时，得到3个混合液，分别为混合液H1、混合液H2、混合液H3。
各取10g偏氟乙烯聚合物中空纤维膜I分别加入至3个装有100ml的1mol/L氢氧化钠水溶液的容器中，再分别加入1g羟丙基甲基纤维素助分散，50℃恒温磁力搅拌4小时，得到3个混合液，分别为混合液I1、混合液I2、混合液I3。
A2.取9个100ml容量瓶，每个容量瓶中加入5ml的1mol/L盐酸水溶液和20g总离子强度缓冲液(TISAB)。将上述9个混合液分别取5ml加入9个容量瓶中，分别定容至100ml，获得9份待测液，pH值均为7，并放置12小时以上。
2、评价耐碱性
用离子计测得6份待测液的电位，根据本实施例的标准曲线y＝59.064x-272.34计算获得每份待测液的氟离子浓度，并求取氟离子浓度的平均值，通过公式
计算获得偏偏氟乙烯聚合物中空纤维膜G、H、I三个样品的降解量，分别为1.566％、1.420％、0.7968％。由此可以看出，偏氟乙烯聚合物中空纤维膜I的耐碱性最好，偏氟乙烯聚合物中空纤维膜G的耐碱性最差。具体如下表所示：
对比例1
将偏氟乙烯聚合物粉末A、B、C分别与导电剂，正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)按照1.5：3：95.5的比例混合均匀后，加入N-甲基吡咯烷酮配制成浆料，控制固含量至70％，在无水无氧条件下搅拌4小时，通过冷却水，控制浆料温度在50℃以下。发现使用偏氟乙烯聚合物A、B的浆料出现凝胶，而使用偏氟乙烯聚合物C的浆料仍具有流动性。
对比例2
将偏氟乙烯聚合物中空纤维膜G、H、I各10g，分别加入至100ml 1mol/L氢氧化钠水溶液中，50℃恒温浸泡168小时。取出样品，用纯水洗至中性，烘干，并测试断裂伸长率，结果如下表所示：
| G | H | I | |
| 浸泡前，％ | 154.0 | 146.8 | 146.6 |
| 浸泡后，％ | 65.4 | 64.7 | 64.4 |
| 下降比例，％ | 57.5 | 55.9 | 56.1 |
从实施例1-4和对比例1-2看出，对比例1只能得出偏氟乙烯聚合物C比偏氟乙烯聚合物A和B的耐碱性好，无法得知A和B两个样品之间的耐碱性好差；对比例2比较了碱液浸泡前后断裂伸长率的变化，但影响断裂伸长率变化的因素除了耐碱性，还包括分子量、结晶，是多个因素的综合体现。本发明通过偏氟乙烯聚合物在接触碱性物质后分子链发生降解反应的百分比，定量评价不同偏氟乙烯聚合物的耐碱性能，检测结果准确，可排除分子量、结晶等因素的影响；而且本发明的测试方法快速简便、成本低，方便使用，适用于不同类型及不同应用场合的偏氟乙烯聚合物及其相关制品的耐碱性评价。
Claims (10)
1.一种偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，其特征在于：将偏氟乙烯聚合物与碱接触，计算偏氟乙烯聚合物的降解量来评价其耐碱性。
2.根据权利要求1所述的偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，其特征在于：所述耐碱性测试方法包括以下步骤：
A1.偏氟乙烯聚合物与碱接触形成混合液，所述偏氟乙烯聚合物选自偏氟乙烯聚合物固体、偏氟乙烯聚合物溶液或偏氟乙烯聚合物分散液，所述碱选自固体碱、液体碱或碱溶液；
A2.检测所述混合液的氟离子浓度，并通过下式计算获得所述降解量X：
其中，C为混合液的氟离子浓度，单位为mg/L；V为混合液的体积，单位为L；m为混合液中偏氟乙烯聚合物的质量，单位为mg。
3.根据权利要求2所述的偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，其特征在于：采用离子计检测氟离子浓度时，需要先中和所述混合液，得到待测液，再检测氟离子浓度。
4.根据权利要求3所述的偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，其特征在于：量取部分混合液至水中进行稀释，并加入中和试剂或缓冲溶液对残余碱进行中和，得到pH为3-10的待测液，且所述待测液的氟离子浓度为0.01-10000mg/L。
5.根据权利要求2所述的偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，其特征在于：所述固体碱选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的至少一种；所述液体碱选自甲胺、乙胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺中的至少一种；所述碱溶液选自氨水、氢氧化锂溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸锂溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸氢锂溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液、甲胺溶液、乙胺溶液、二甲胺溶液、三甲胺溶液中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，其特征在于：当所述碱为固体碱时，固体碱加入到偏氟乙烯聚合物溶液或分散液中形成混合液；当所述碱为液体碱或碱溶液时，偏氟乙烯聚合物加入到液体碱或碱溶液中。
7.根据权利要求5或6所述的偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，其特征在于：所述碱与偏氟乙烯聚合物的质量比为0.0001-1000：1。
8.根据权利要求6所述的偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，其特征在于：偏氟乙烯聚合物溶液或分散液由偏氟乙烯聚合物加入到溶剂中形成，所述溶剂与偏氟乙烯聚合物的质量比为1-1000：1。
9.根据权利要求8所述的偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，其特征在于：所述溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、水、甲醇、乙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯中的至少一种。
10.根据权利要求3或4所述的偏氟乙烯聚合物的耐碱性测试方法，其特征在于：所述待测液的氟离子浓度通过以下步骤获得：
B1.配制标准溶液：配制不同浓度的金属氟化物标准溶液；
B2.绘制标准曲线：测量不同浓度金属氟化物标准溶液的电位值，绘制浓度-电位的标准曲线；
B3.测量待测液的氟离子浓度：测量待测液的电位值，根据所述标准曲线计算获得待测液的氟离子浓度。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5739233A (en) * | 1995-08-14 | 1998-04-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low molecular weight vinylidene fluoride copolymers curable at room temperature |
| CN102382323A (zh) * | 2011-08-11 | 2012-03-21 | 南京工业大学 | 一种提高聚偏氟乙烯耐碱腐蚀性的方法 |
| CN104266958A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-01-07 | 中国石油大学(华东) | 一种评价涂层耐腐蚀性的试验方法 |
| CN104655550A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-27 | 华南理工大学 | 一种金属塑料复合材料的耐腐蚀性检测方法 |
| CN111076806A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-28 | 东南大学 | 一种基于聚偏氟乙烯（pvdf）压电薄膜的结构健康监测装置及方法 |
-
2020
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5739233A (en) * | 1995-08-14 | 1998-04-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low molecular weight vinylidene fluoride copolymers curable at room temperature |
| CN102382323A (zh) * | 2011-08-11 | 2012-03-21 | 南京工业大学 | 一种提高聚偏氟乙烯耐碱腐蚀性的方法 |
| CN104266958A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-01-07 | 中国石油大学(华东) | 一种评价涂层耐腐蚀性的试验方法 |
| CN104655550A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-27 | 华南理工大学 | 一种金属塑料复合材料的耐腐蚀性检测方法 |
| CN111076806A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-28 | 东南大学 | 一种基于聚偏氟乙烯（pvdf）压电薄膜的结构健康监测装置及方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 宋高 等: "微波强化聚偏氟乙烯碱处理改性的研究", 《化工新型材料》, vol. 43, no. 3, pages 89 - 91 * |
| 李焱 等: "1种三嵌段聚合物作界面改性剂的中空纤维膜研究", 《水处理技术》, vol. 42, no. 2, pages 41 - 46 * |
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