改进聚氯乙烯树脂聚合度的测试方法

刘 红，陈 华，徐树锴

（沈阳化工股份有限公司，辽宁 沈阳110026）

聚氯乙烯树脂加工的难易程度和制品特性与聚合度有较大关系。 聚合度高的树脂耐热性和机械性能好，成型温度要高些；聚合度低的树脂热性能稍差而流动性好，加工温度要低些，否则会分解。因此，准确测定聚氯乙烯树脂的聚合度对加工工艺条件至关重要。

常用测定方法是： 准确称取一定量的聚氯乙烯树脂于容量瓶中，加入溶剂硝基苯溶解，配成准确浓度的试验液， 利用毛细管黏度计测定溶剂和试验液的下落时间，再计算得出聚合度。 该方法操作繁琐，费时，若溶解过程稍有不慎，树脂粘在容量瓶颈上，很难溶解完全， 加之有毒的硝基苯对操作人员和环境有一定的危害。为此，采用改进的聚氯乙烯树脂聚合度的测定方法。

1 常用的聚氯乙烯树脂聚合度测定方法

1.1 试剂

硝基苯，分析纯。

1.2 仪器与设备

分析天平，精确至0.1 mg；

恒温水槽，精度0.01 ℃；

烘箱，精度1 ℃；

毛细管粘度计，毛细管内径Ø 0.52（±0.04）mm；

容量瓶，50 mL；

移液管，20 mL、50 mL。

1.3 试验液的制备

称取经105 ℃烘箱干燥后的样品0.2 g（准确至0.1 mg）， 装入50 mL 容量瓶中， 用移液管加入约40 mL 硝基苯，放入沸水浴中，加热3 h。要经常地摇动，以帮助溶解，完全溶解后，取出，冷却至室温。

把冷却至室温的容量瓶放入30（±0.01）℃恒温水槽中，保持30 min，加入30 ℃硝基苯至50 mL 标线，混合均匀后作为试验液，其浓度为0.004 g/mL。

1.4 试验液的测定

用移液管取20 mL 试验液， 加到毛细管黏度计中，测定试验液的流出时间T2。 按上述操作，测定溶剂硝基苯的流出时间T1。

1.5 结果表述

聚合度P 计算：

式中：P-聚合度；C-试验液浓度g/mL；ηSP-比黏度。

从上述分析过程可以看出，该方法操作繁琐，比较费时，分析全过程约需6 h；在50 mL 容量瓶中溶解样品摇动时，极易使树脂粘在瓶颈上，造成溶解不完全；有毒溶剂硝基苯对操作人员环境有一定污染。

2 改进的聚氯乙烯树脂聚合度测定方法

2.1 试剂

硝基苯，分析纯。

2.2 仪器

具塞三角瓶，100 mL；

自动滴定管，50 mL；

分析天平，精确至0.1 mg；

恒温磁力搅拌溶样器BF-301；

烘箱，精度1 ℃；

自动毛细管测定装置SS-600；

自动毛细管测定装置工作站。

2.3 试验液的制备

称取经105 ℃烘箱干燥后的样品0.2 g（准确至0.1 mg），装入100 mL 三角瓶中，用自动滴定管准确加入一定量30 ℃硝基苯，配成0.004 g/mL 溶液（计算方法见下），于98（±2）℃恒温磁力搅拌溶样器中，溶解30 min 后，取出三角瓶冷却至室温。

用三角瓶配制0.004 g/mL 聚氯乙烯硝基苯溶液时，所需加入30℃硝基苯的体积按下式计算

式中：V-加入30 ℃硝基苯的体积，mL；m-实际称得样品量，g；ρ-聚氯乙烯树脂密度，g/cm3。

2.4 试验液的测试

把冷却至室温的三角瓶放入自动毛细管测定装置的样品架上，保持30 min，通过自动毛细管测定装置的工作站，进行试验液的测定。溶剂和试验液的采集、测定、毛细管的清洗、测定后试验液的排放及数据的处理均由计算机自动控制和完成。 整个测试过程在全封闭条件下进行， 减少硝基苯对操作人员的伤害。

3 常用方法和改进方法测定结果的比较

采用常用方法与改进方法对不同聚合度的聚氯乙烯树脂进行对照，测定的结果见表1。

表1 测定结果的比较情况

通过比较， 以上2 种测试方法得出的聚合度结果，15 组数据差值的绝对值都小于20，因此，采用改进的方法进行聚氯乙烯树脂聚合度的测定， 能够保证分析结果的准确性。

4 结论

采用改进的方法测定聚氯乙烯树脂聚合度具有以下优点。

（1）聚氯乙烯树脂试验液的制备时间短，由4 h缩短为1.5 h，测定全过程由6 h 缩短为2.5 h。

（2）样品在三角瓶中，于恒温磁力搅拌溶样器中溶解完全， 避免聚氯乙烯树脂在容量瓶中溶解时出现黏壁，溶解不完全现象。

（3）采用自动滴定管加溶剂硝基苯、三角瓶中溶解样品时间短、 测定过程在全封闭条件下进行等有效方式， 减少有毒溶剂硝基苯对操作人员的危害和对环境的污染。

（4）测试过程采用自动毛细管测定装置工作站，自动控制操作，节省人力，减少人为误差，提高分析的准确性。