CN114235736A - 一种汽车用pp-pet共混材料定性与定量的分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种汽车用PP‑PET共混材料定性与定量的分析方法，包括如下步骤：S1：样品准备，对样品的共混类型和热稳定性进行测试；S2：对样品进行DSC试验；S3：建立DSC定量方法，确立定量分析模型；S4：方法准确性验证。本发明创造所述的一种汽车用PP‑PET共混材料定性与定量的分析方法，此法有效解决了汽车用PP/PET共混材料在工业生产中的质量管控问题，本方法定量准确，数据重复性好，操作简单方便，为企业提供了一种质量管控、配方改进的测试方法参考。
Description
技术领域
本发明创造属于化学分析领域，尤其是涉及一种汽车用PP-PET共混材料定性与定量的分析方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是五大塑料中发展最快的品种之一，PP具有许多优异性能：优良的加工性能、高屈服强度和弹性模量、优良的电绝缘性能以及耐应力龟裂和化学试剂性能，主要应用于汽车、机械、家电等领域，同时PP也存在其机械强度与硬度较低，低温脆性的缺点。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是热塑性聚酯材料中的主要品种，是五大工程塑料之一。PET具有耐磨、耐热、电绝缘性好及耐化学药品等优良性能，主要用于合成纤维、双轴拉伸薄膜、中空容器等。为了满足客户及市场的需求，PET共混改性聚烯烃是提高聚烯烃性能的主要途径之一，PET共混可以提高PP的强度、模量、耐热性、硬度，极大地扩展了其应用的领域范围：如汽车灯罩、灯座、外壳、继电器等。鉴于PP属于非极性聚合物，而PET属于极性聚合物，两者具有不相容性，共混时通常会加入一些增溶剂、助溶剂和其他改性剂等。诸如上述，不论是在产品的质量管控还是在未知物的成分剖析方面，如何快速准确测定共混产品中的PP和PET组分含量显得颇为重要。
热分析测量是一种在受控程序温度条件下，研究物质的物理性质随温度变化关系的技术，其在测定高聚物的物理特性中研究聚合热、反应热、固化反应、高分子反应等极为有用；利用差示扫描量热仪(DSC)可以进行纯度测定、晶体细微结构分析及高温状态结构变化的研究。汽车用PP-PET共混材料中PP和PET组分含量的比例控制对于提升共混材料产品性能有着重要的意义，同时开发该测定方法对于汽车用PP-PET共混材料的配方工艺升级、质量控制、市场抽检等具有重要的指导意义。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出，以解决汽车用PP/PET共混材料在工业生产中的质量管控问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种汽车用PP-PET共混材料定性与定量的分析方法，包括如下步骤：
S1：样品准备，对样品的共混类型和热稳定性进行测试；
S2：对样品进行DSC试验；
S3：建立DSC定量方法，确立定量分析模型；
S4：方法准确性验证。
所述步骤S1中的对样品中的共混类型进行测试的方法是红外光谱定性法(FTIR定性法)，所述步骤S1中对样品中的热稳定性进行测试的方法是热重分析材料热分解温度法(TGA试验法)。通过FTIR分析主要为了确定聚合物或共混物是否为PP、PET、PP/PET共混类型，对照PP和PET的标准谱图，如图1所示，其中PP和PET的一个共同点为2900～3000cm-1高波数区域，均为-CH2-的伸缩振动吸收峰。
而PP的典型特征峰区域为2900～3000cm-1与1456～840cm-1，1456与1375cm-1分别为-CH2-的弯曲振动强吸收峰和-CH3的对称变形振动强吸收峰，1166、998、973、841cm-1为-CH3的摇摆振动中等强度峰(面外摇摆、面内摇摆)。
PET的典型特征峰区域为2900～3000cm-1与1750～722cm-1，其中1712cm-1为-C＝O振动引起的强吸收峰，1236、1090、1041、1015cm-1为-C-O振动引起的吸收峰，723cm-1处的尖锐峰为-C-H的强吸收峰，在1600-1450cm-1区域为较为微弱的苯环骨架振动引起的吸收峰，还有1408与1340cm-1两个弱吸收峰，而1338cm-1(1340)为PET的特征峰区别于PBT，作为鉴别PET的特征峰之一。
所述步骤S2中的DSC试验为取样量为5～6mg，测试全程在流量为35-45ml/min的高纯氮气中，并以氮气作为保护气；温度程序为：初始温度从25-35℃起，以10℃/min的速率升温至265-280℃并保持5min，然后快速冷却至25-35℃并保持5min，再以10℃/min的速率升温至265-280℃，记录一次升温、降温、二次升温的DSC曲线，并进行焓值、玻璃化转变台阶高度的积分计算，两次升温的最高温度和降温的最低温度相同。
所述步骤3中的DSC定量分析方法建立在峰面积(焓值)与物质的量之间有定量关系的基础上，标准曲线法首先测得标准试样的峰面积，然后在相同条件下测得待测试样的峰面积，待测试样的质量按下式计算：
式中：ms为待测试样的质量；mr为标准试样的质量；As为待测试样的峰面积(焓值)；Ar为标准试样的峰面积(焓值)。
所述步骤S3中定量分析模型包括PET标准工作曲线的绘制和PP标准工作曲线绘制。为了确定PP、PET及其共混物的热稳定性，确保在DSC试验时不产生聚合物分解并影响试验结果的准确性，特别对PP和PET进行热重分析，获得了PP和PET在氮气氛围下的热分解温度范围数据信息，供DSC测试程序温度设置参考。
PP和PET的热重曲线和热重微商曲线分析分别见图2，对微商曲线的导数峰进行积分处理，可以得到热分解的温度范围(起始温度和终止温度)以及峰值温度(分解速率最大值时的温度)，PP的分解温度范围为347-490℃，分解速率最高时的温度为458℃，PET的分解温度范围为340-560℃，分解速率最高时的温度为441℃，PP和PET的分解温度范围基本重合。因此，在进行DSC测试时设置的最高温度一般要低于分解温度的大约30～40℃，所以PP和PET的DSC测试温度不能高于300℃，本试验中设置的最高安全温度为275℃，可以保证PP和PET均可熔融并且不会分解。
所述PET标准工作曲线的绘制，在DSC曲线上有玻璃化转变台阶和熔融焓两个不受影响的变量，分别与PET含量进行绘制曲线，并进行线性回归；
第一条曲线：
y＝a1x+b1
x为PET含量，y为PET的玻璃化转变台阶高度，a1为系数，b1为常数；
第二条曲线：
y＝a2x-b2
式中：x为PET含量，y为PET的熔融焓，a2为系数，b2为常数；
所述PP标准工作曲线绘制为将PP的结晶焓-PP含量进行绘制曲线，并进行了线性回归，方程公式为：
y＝a3x-b3
式中：x为PP含量，y为PP的结晶焓，a3为系数，b3为常数。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种汽车用PP-PET共混材料定性与定量的分析方法具有以下有益效果：
采用TGA、FTIR、DSC实现了汽车用PP/PET材料中主要塑料组分的鉴别；采用DSC可以进一步实现PP/PET主要塑料组分含量的准确定量测试，方法准确性高，误差均小于2％。该DSC定量方法简单、快速、准确，可应用于汽车用PP/PET塑料的成分鉴别及定量,为材料分析中聚合物的定量分析提供了方法学参考。
附图说明
图1为PP的样品红外光谱图；
图2为PET的样品红外光谱图；
图3为PP的热重分析曲线图；
图4为PET的热重分析曲线图
图5为实施例1中PP和PET的一次升温曲线图；
图6为实施例1中PP和PET的降温曲线；
图7为实施例1中PP和PET的二次升温曲线图；
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明创造。
实施例1：
1材料与试剂
1.1材料
PP牌号为PP H9018、PET牌号为PET G5000，均为金发科技有限公司生产。共混样品，采用PP和PET样品按照重量法配比配制。
1.2试验仪器设备
傅里叶红外光谱仪(FTIR)，型号为iS50，美国赛默飞世尔公司生产；热重分析仪(TGA)，型号为TGA/DSC 3+，美国梅特勒公司生产；差示扫描量热仪(DSC)，型号为214，德国耐驰公司生产。
2实验方法
2.1 FTIR定性试验方法
红外光谱定性方法：采用ATR(金刚石晶体)方法，分辨率为4cm-1，扫描次数为16次，扫描范围：600-4000cm-1。
2.2 TGA试验方法
热重分析材料热分解温度方法：取10mg以内适量样品于氧化铝坩埚中，在50ml/min高纯氮气中，TGA设置从30℃初始温度起，以10℃/min的速率升温至750℃。保护气也为高纯氮气，流量为20ml/min。
2.3 DSC试验方法
差示扫描量热方法：取样量为5～6mg，测试全程在流量为40ml/min的高纯氮气中，并以氮气作为保护气；温度程序为：初始温度从30℃起，以10℃/min的速率升温至275℃并保持5min，然后快速冷却至30℃并保持5min，再以10℃/min的速率升温至275℃，记录一次升温、降温、二次升温的DSC曲线，并进行焓值、玻璃化转变台阶高度的积分计算。
3验证确认
3.1定性分析
(1)通过FTIR分析主要为了确定聚合物或共混物是否为PP、PET、PP/PET共混类型，对照PP和PET的标准谱图，如图1所示，其中PP和PET的一个共同点为2900～3000cm-1高波数区域，均为-CH2-的伸缩振动吸收峰。
而PP的典型特征峰区域为2900～3000cm-1与1456～840cm-1，1456与1375cm-1分别为-CH2-的弯曲振动强吸收峰和-CH3的对称变形振动强吸收峰，1166、998、973、841cm-1为-CH3的摇摆振动中等强度峰(面外摇摆、面内摇摆)。
PET的典型特征峰区域为2900～3000cm-1与1750～722cm-1，其中1712cm-1为-C＝O振动引起的强吸收峰，1236、1090、1041、1015cm-1为-C-O振动引起的吸收峰，723cm-1处的尖锐峰为-C-H的强吸收峰，在1600-1450cm-1区域为较为微弱的苯环骨架振动引起的吸收峰，还有1408与1340cm-1两个弱吸收峰，而1338cm-1(1340)为PET的特征峰区别于PBT，作为鉴别PET的特征峰之一。
(2)为了确定PP、PET及其共混物的热稳定性，确保在DSC试验时不产生聚合物分解并影响试验结果的准确性，特别对PP和PET进行热重分析，获得了PP和PET在氮气氛围下的热分解温度范围数据信息，供DSC测试程序温度设置参考。
PP和PET的热重曲线和热重微商曲线分析分别见图3、图4，对微商曲线的导数峰进行积分处理，可以得到热分解的温度范围(起始温度和终止温度)以及峰值温度(分解速率最大值时的温度)，PP的分解温度范围为347-490℃，分解速率最高时的温度为458℃，PET的分解温度范围为340-560℃，分解速率最高时的温度为441℃，PP和PET的分解温度范围基本重合。因此，在进行DSC测试时设置的最高温度一般要低于分解温度的大约30～40℃，所以PP和PET的DSC测试温度不能高于300℃，本试验中设置的最高安全温度为275℃，可以保证PP和PET均可熔融并且不会分解。
(3)聚合物的DSC热分析一般分三步进行：第一次升温、降温和第二次升温。DSC的第一次升温曲线捕获较多的信息，通常包含聚合物样品经受的预热过程(如加工和试样制备)，而样品的热历史及形态对DSC测试结果有较大影响。因此，以第二次升温的结果作为试验数据，同时二次升温曲线可以作为定量分析的依据。
PP和PET的DSC一次升温、降温、二次升温曲线比较见图5、图6、图7。在降温的曲线图6，清晰看出PP具有在107-125℃区域一个典型的结晶峰，而PE曲线相对平稳且无结晶或熔融任何信息，对PP的结晶峰焓值计算无干扰，PP的结晶峰可以作为定量的依据。从在图7二次升温曲线看出，在137-180℃区域中PP的熔融峰和PET的结晶峰完全重合，各自峰值温度分别为164℃和162℃，也就是说该处的PP和PET相互影响，熔融峰不能作为PP的定量依据，结晶峰也不能作为PET的定量依据；而PET的玻璃化转变和熔融峰明显不同于PP，也不受PP影响，PET的玻璃化温度在70-85℃有一个玻璃化转变台阶，而PET的熔融区域在240-262℃且峰值温度为255℃，因此玻璃化转变台阶高度和熔融焓值可以作为PET的定量依据。
3.2DSC定量方法建立
3.2.1定量方法原理
DSC定量分析方法建立在峰面积(焓值)与物质的量之间有定量关系这一基础上。标准曲线法首先测得标准试样的峰面积，然后在相同条件下测得待测试样的峰面积，待测试样的质量按下式计算：
式中：ms为待测试样的质量；mr为标准试样的质量；As为待测试样的峰面积(焓值)；Ar为标准试样的峰面积(焓值)。
利用上述原理公式，本试验中采用已知PP质量比例与其对应的结晶焓，以及已知PET质量比例与其对应的熔融焓的关系进行分析研究，同时也对PET质量比例对应于玻璃化转变台阶高度的变化做了研究。
3.2.2定量分析模型确立
在3.1.3确定的方法条件下，通过配制一系列PET含量在0-100％范围内的PP/PET混合物，并进行DSC测试，测试结果如表1所示。此处在所有绘制曲线过程中不考虑焓值的正负性。
(1)PET标准工作曲线的绘制
对于PET而言，在DSC曲线上有玻璃化转变台阶和熔融焓两个不受影响的变量，分别与PET含量进行绘制曲线，并进行线性回归。
第一条曲线：
y＝0.0024x+0.0058
式中：x为PET含量，y为PET的玻璃化转变台阶高度，相关系数R2为0.9912。
第二条曲线：
y＝0.3833x-0.5945
式中：x为PET含量，y为PET的熔融焓，相关系数R2为0.9975。
(2)PP标准工作曲线绘制
对于PP，由于其熔融峰受到PET的结晶峰的影响，不能作为考量，但是其结晶峰不受影响，将PP的结晶焓-PP含量进行绘制曲线，并进行了线性回归，方程公式为
y＝1.1214x-1.7129
式中：x为PP含量，y为PP的结晶焓，相关系数R2为0.9950。
表1不同比例的PP/PET混合物的测试结果
3.2.3方法准确性验证
按照上述方法模型进行验证，配制PET质量比例分别为11.7％、40.3％、68.1％的PP/PET混合样品，测试结果见表2。
表2 PP/PET中PET的测量准确度验证结果(％)
从表中看出，按照公式(3)计算的PET含量结果的准确性即误差相比于按照公式(2)的更低，绝对值小于1％，更接近于理论值。
按照公式(2)计算PET在低含量比例的结果时，其误差明显高于在高含量比例端的误差，特别在12％以下不建议使用该回归曲线进行校正计算。这主要是因为当具有玻璃化转变的聚合物在含量较低时，DSC对其玻璃化转变信号响应不明显或者基本感应不到，所以使玻璃化转变测试结果的准确度下降，最终导致测量误差偏高。
同理，按照公式(4)，对PP/PET混合样中PP进行验证，结果见表3。从表中看出PP测定结果的误差为-1.13～1.55％，测试的准确度还是较高的。
表3 PP/PET中PP的测量准确度验证结果(％)
综合上述测试数据结果，对于PP/PET混合物的组分定量，当采用PET熔融焓的回归曲线和PP结晶焓的回归曲线时校准结果具有较高的准确性，误差均小于2％，满足实际工作的需要。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种汽车用PP-PET共混材料定性与定量的分析方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：样品准备，对样品的共混类型和热稳定性进行测试；
S2：对样品进行DSC试验；
S3：建立DSC定量方法，确立定量分析模型；
S4：方法准确性验证。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用PP-PET共混材料定性与定量的分析方法，其特征在于：所述步骤S1中的对样品中的共混类型进行测试的方法是红外光谱定性法(FTIR定性法)，所述步骤S1中对样品中的热稳定性进行测试的方法是热重分析材料热分解温度法(TGA试验法)。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用PP-PET共混材料定性与定量的分析方法，其特征在于：所述步骤S2中的DSC试验为取样量为5～6mg，测试全程在流量为35-45ml/min的高纯氮气中，并以氮气作为保护气；温度程序为：初始温度从25-35℃起，以10℃/min的速率升温至265-280℃并保持5min，然后快速冷却至25-35℃并保持5min，再以10℃/min的速率升温至265-280℃，记录一次升温、降温、二次升温的DSC曲线，并进行焓值、玻璃化转变台阶高度的积分计算，两次升温的最高温度和降温的最低温度相同。
4.根据权利要求3所述的一种汽车用PP-PET共混材料定性与定量的分析方法，其特征在于：所述步骤3中的DSC定量分析方法建立在峰面积(焓值)与物质的量之间有定量关系的基础上，标准曲线法首先测得标准试样的峰面积，然后在相同条件下测得待测试样的峰面积，待测试样的质量按下式计算：
式中：ms为待测试样的质量；mr为标准试样的质量；As为待测试样的峰面积(焓值)；Ar为标准试样的峰面积(焓值)。
5.根据权利要求1所述的一种汽车用PP-PET共混材料定性与定量的分析方法，其特征在于：所述步骤S3中定量分析模型包括PET标准工作曲线的绘制和PP标准工作曲线绘制。
6.根据权利要求5所述的一种汽车用PP-PET共混材料定性与定量的分析方法，其特征在于：所述PET标准工作曲线的绘制，在DSC曲线上有玻璃化转变台阶和熔融焓两个不受影响的变量，分别与PET含量进行绘制曲线，并进行线性回归；
第一条曲线：
y＝a1x+b1
x为PET含量，y为PET的玻璃化转变台阶高度，a1为系数，b1为常数；
第二条曲线：
y＝a2x-b2
式中：x为PET含量，y为PET的熔融焓，a2为系数，b2为常数。
7.根据权利要求5所述的一种汽车用PP-PET共混材料定性与定量的分析方法，其特征在于：所述PP标准工作曲线绘制为将PP的结晶焓-PP含量进行绘制曲线，并进行了线性回归，方程公式为：
y＝a3x-b3
式中：x为PP含量，y为PP的结晶焓，a3为系数，b3为常数。
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Family
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Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1845967A (zh) * | 2003-07-10 | 2006-10-11 | 霍尼韦尔国际公司 | 用于三层pet饮料瓶的抗脱层阻透聚酰胺组合物 |
| KR100757539B1 (ko) * | 2006-08-08 | 2007-09-10 | 현대자동차주식회사 | 열분해를 이용한 ｐｃ-ｐｂｔ 블랜드 소재에서의 ｐｃ와ｐｂｔ 정량분석 방법 |
| KR100792880B1 (ko) * | 2006-09-05 | 2008-01-08 | 현대자동차주식회사 | 폴리프로필렌 분석 방법 |
| KR20090093301A (ko) * | 2008-02-29 | 2009-09-02 | 현대자동차주식회사 | 열분해 거동을 이용한 ｐｖｃ＋ａｂｓ블렌드의 함유량 분석방법 |
| US20100100335A1 (en) * | 2006-10-31 | 2010-04-22 | Shimadzu Corporation | Method for quantitating substance to be measured |
| CN102532788A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-04 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 高光泽度高韧性的pet/abs合金树脂及其制备方法 |
| CN104755538A (zh) * | 2012-08-17 | 2015-07-01 | 梅塔玻利克斯公司 | 用于聚合物共混物的生物基橡胶改性剂 |
| CN104833652A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-08-12 | 北京理工大学 | 一种混合材料中纤维素硝酸酯含量的快速分析方法 |
| CN105181735A (zh) * | 2015-10-21 | 2015-12-23 | 广州纤维产品检测研究院 | 复合纤维的鉴别方法 |
| CN105300918A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-02-03 | 四川大学 | 红外光谱结合化学计量学定性识别混合炸药成分的新方法 |
| CN106003460A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 北京化工大学 | 一种直接挤出制备原位微纤共混物的方法 |
| CN106084690A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-11-09 | 绍兴文理学院 | 一种PHBV/PP‑g‑MAH共混材料的制备方法 |
| CN106770427A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-05-31 | 南京师范大学 | 一种测定半结晶高分子材料各相态组分含量的热分析方法 |
| CN107011577A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-08-04 | 新疆天业（集团）有限公司 | 一种新型pvc与pp共混合金及其制备方法 |
| CN107290245A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-24 | 南京师范大学 | 一种测定污水污泥中组分含量及热值的热分析方法 |
| CN109804016A (zh) * | 2016-10-17 | 2019-05-24 | 博里利斯股份公司 | 纤维增强聚丙烯复合材料 |
| CN110018276A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-16 | 宸鸿科技(厦门)有限公司 | 一种树脂类化学品定性和固化率定量的测定方法 |
| CN110845711A (zh) * | 2019-07-19 | 2020-02-28 | 江建明 | Pet-pa6中pet平均序列长度的控制方法及应用 |
| CN110927208A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-27 | 中广核三角洲（太仓）检测技术有限公司 | 一种差示扫描量热法测定hdpe中pp含量的方法 |
| CN113462027A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-01 | 北京服装学院 | 一种沉积包覆式复合阻燃剂的制备方法及用于pet的阻燃改性 |
Patent Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1845967A (zh) * | 2003-07-10 | 2006-10-11 | 霍尼韦尔国际公司 | 用于三层pet饮料瓶的抗脱层阻透聚酰胺组合物 |
| KR100757539B1 (ko) * | 2006-08-08 | 2007-09-10 | 현대자동차주식회사 | 열분해를 이용한 ｐｃ-ｐｂｔ 블랜드 소재에서의 ｐｃ와ｐｂｔ 정량분석 방법 |
| KR100792880B1 (ko) * | 2006-09-05 | 2008-01-08 | 현대자동차주식회사 | 폴리프로필렌 분석 방법 |
| US20100100335A1 (en) * | 2006-10-31 | 2010-04-22 | Shimadzu Corporation | Method for quantitating substance to be measured |
| KR20090093301A (ko) * | 2008-02-29 | 2009-09-02 | 현대자동차주식회사 | 열분해 거동을 이용한 ｐｖｃ＋ａｂｓ블렌드의 함유량 분석방법 |
| CN102532788A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-04 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 高光泽度高韧性的pet/abs合金树脂及其制备方法 |
| CN104755538A (zh) * | 2012-08-17 | 2015-07-01 | 梅塔玻利克斯公司 | 用于聚合物共混物的生物基橡胶改性剂 |
| CN104833652A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-08-12 | 北京理工大学 | 一种混合材料中纤维素硝酸酯含量的快速分析方法 |
| CN105181735A (zh) * | 2015-10-21 | 2015-12-23 | 广州纤维产品检测研究院 | 复合纤维的鉴别方法 |
| CN105300918A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-02-03 | 四川大学 | 红外光谱结合化学计量学定性识别混合炸药成分的新方法 |
| CN106003460A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 北京化工大学 | 一种直接挤出制备原位微纤共混物的方法 |
| CN106084690A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-11-09 | 绍兴文理学院 | 一种PHBV/PP‑g‑MAH共混材料的制备方法 |
| CN109804016A (zh) * | 2016-10-17 | 2019-05-24 | 博里利斯股份公司 | 纤维增强聚丙烯复合材料 |
| CN106770427A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-05-31 | 南京师范大学 | 一种测定半结晶高分子材料各相态组分含量的热分析方法 |
| CN107011577A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-08-04 | 新疆天业（集团）有限公司 | 一种新型pvc与pp共混合金及其制备方法 |
| CN107290245A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-24 | 南京师范大学 | 一种测定污水污泥中组分含量及热值的热分析方法 |
| CN110018276A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-16 | 宸鸿科技(厦门)有限公司 | 一种树脂类化学品定性和固化率定量的测定方法 |
| CN110845711A (zh) * | 2019-07-19 | 2020-02-28 | 江建明 | Pet-pa6中pet平均序列长度的控制方法及应用 |
| CN110927208A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-27 | 中广核三角洲（太仓）检测技术有限公司 | 一种差示扫描量热法测定hdpe中pp含量的方法 |
| CN113462027A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-01 | 北京服装学院 | 一种沉积包覆式复合阻燃剂的制备方法及用于pet的阻燃改性 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张仲荣: "汽车用 PP/PET 共混材料的定性与定量分析方法研究", 《天津科技》, vol. 49, no. 2, 28 February 2022 (2022-02-28), pages 61 - 65 * |
| 田威: "《高聚物的现代研究方法》", 30 November 2014, 西北工业大学出版社, pages: 12 - 17 * |
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