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簡介

多元醇見圖1是用于生產(chǎn)各種最終用途的聚合物和塑料的基本組成部分。例如，我們?nèi)粘Ｊ褂玫木郯滨ギa(chǎn)品就是用多元醇來制造的。多元醇是從多功能醇或胺開始，通常與環(huán)氧乙烷(EO)或環(huán)氧丙烷(PO)反應(yīng)制成的。

真正的多元醇是復(fù)雜的，具有混合和不同的鏈長和末端。羥基值(OH值)是有機化合物質(zhì)量的快速評價指標。它是可用于反應(yīng)的活性羥基數(shù)量的量度，并提供有關(guān)鏈長分布和范圍的信息。羥值既是衡量多元醇分子量及質(zhì)量的主要參數(shù)之一，又是聚氨酯制品生產(chǎn)廠家在配方設(shè)計時決定各原料投用量的重要參考依據(jù)。 因此羥值測定的準確性非常重要。目前，檢測羥值的方法主要有化學(xué)分析法和儀器分析法。

化學(xué)分析法中最常用的是滴定法，基于滴加試劑與被測溶液中物質(zhì)的反應(yīng)，利用滴加滴定試劑的量來推測被測物質(zhì)的濃度。該方法中使用吡啶作為溶劑，吡啶易揮發(fā)且有惡臭氣味，被世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)列入2B 類致癌物清單，對實驗人員的身體健康有一定的危害，且該方法反應(yīng)時間較長（ 需回流加熱 1h），操作復(fù)雜，分析時間較長，測試效率低，測試準確性受人為因素影響較大。

儀器分析法主要有核磁共振法和近紅外光譜法。核磁共振法操作簡單，測試快速且準確度較高。但是該方法所需要的設(shè)施昂貴，且實驗室環(huán)境要求高，在企業(yè)中并未得到廣泛推廣。

近紅外光譜法是近紅外光源照射下分子發(fā)生能級躍遷時產(chǎn)生的，記錄的是分子中單個化學(xué)鍵的基頻振動的倍頻和合頻信息，受含氫基團 X-H（X 為C，N，O）的倍頻和合頻的重疊主導(dǎo)，其光譜信息與樣品的結(jié)構(gòu)和成分組成相關(guān)。 多元醇在近紅外光譜區(qū)的吸收主要包括 C-H、N-H，O-H 個含氫基團基頻振動的合頻和倍頻振動吸收，通過這些含氫基團分子振動從基態(tài)到高能級躍遷的過程中記錄的羥基的合頻和倍頻吸收信息，從而進行羥值的定量分析。 該方法在測試過程中無需對樣品進行稀釋、分散處理，因其操作簡單、檢測快速、綠色安全的特點而被廣泛應(yīng)用。

濁點是當(dāng)混合物從足夠高的溫度緩慢冷卻以使混合物成為單相時，多元醇混合物中形成薄霧或云狀的溫度。濁點隨著多元醇分子量的增加而減小，隨著 EO 的加入而增大。這一分析被用來衡量多元醇的水溶性、表面活性劑性質(zhì)和反應(yīng)性。濁點控制反應(yīng)系統(tǒng)中多元醇的相行為，這種行為對最終產(chǎn)品質(zhì)量有極其重要的影響。由于多元醇在水中具有反溶解度，較高的濁點表明這些重要性能屬性的增加。

應(yīng)用設(shè)備及附件

本文重點介紹步琦近紅外光譜 N-500 用于快速測定多元醇的 OH 值和濁點。它可以應(yīng)用于：最終產(chǎn)品或來料的檢測和過程的監(jiān)控支持。使用的儀器介紹如下：N-500 是市面上第一臺商業(yè)化偏振干涉儀的傅里葉變換近紅外光譜儀。

• 多至 6 通道同時檢測

• 0.5, 1, 2, 4, 5,8, 10mm 的比色皿

• 控溫，室溫至 65 度

實驗

儀器配置：液體樣品 NIRFlex Liquids，配備樣品腔用于液體透射分析，可控溫（室溫~65℃），可自動切換背景測量通道，同時容納 6 個比色皿。

測量參數(shù)：波長：4500-10000；分辨率：8cm-1；溫度設(shè)定 60°C，掃描次數(shù)：液體樣品 64 次。

測量要求：多元醇樣品裝入比色皿 8mm 后測量，每個樣品測量三次光譜，每條光譜采集前都進行相同的混勻、取樣。

測量多元醇的樣品光譜譜圖：如圖2

從光譜本身來看，樣品的信號加強，反射率在 0.3 以上可以滿足近紅外分析。

模型參數(shù)如下表：

從表中可以看出：模型的相關(guān)系數(shù)均大于 0.99，樣品羥值和濁點的準確度較高完全符合國家標準《塑料 聚氨酯生產(chǎn)用多元醇近紅外光譜法測定羥值》的誤差要求，分析方法重復(fù)性較好，可以用于實驗室日常檢測。

結(jié)論

結(jié)果表明，近紅外光譜技術(shù)可以成功地監(jiān)測 OH 值和濁點，并具有良好的精度。該技術(shù)不需要樣品制備用于測定 OH 值的標準濕化學(xué)方法可以被更快，更便宜和更簡單的近紅外分析所取代，以更快的批 QA 審核通過。近紅外法具有分析效率高、制樣簡單、環(huán)保等優(yōu)勢，測試成本低，被實驗室和企業(yè)廣泛應(yīng)用。

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