使用烏氏粘度計(jì)進(jìn)行聚合物溶液的特性粘度測量,是研發(fā)和分析實(shí)驗(yàn)室的常見測量之一,在聚合物行業(yè)有普遍的應(yīng)用。
但是,不同實(shí)驗(yàn)室之間,或者同一實(shí)驗(yàn)室,不同的設(shè)備之間,粘度測量結(jié)果通常會有較大差異。即使在同一實(shí)驗(yàn)室,使用同一臺儀器,不同的操作人員都會獲得不同的結(jié)果。有人測得準(zhǔn),有人就測不準(zhǔn)。
為找到解決問題的辦法,我們必須了解影響粘度測量準(zhǔn)確度的因素。下面對這些因素逐一進(jìn)行分析。
首先,由于LAUDA自動粘度計(jì)是用近紅外線檢測流經(jīng)粘度管的彎液面來計(jì)時的, 所以影響特性粘度測量的準(zhǔn)精度的首要因素是清潔度。
1. 浴液的清潔度:
根據(jù)不同測量溫度,浴液的種類包括去離子水,硅油,水溶液等。浴液要求澄清透明,無氣泡和顆粒污染物。泵速要調(diào)節(jié)合適,使浴液充分循環(huán)流動。在聚合物溶液不慎進(jìn)入浴液時要及時更換浴液。用去離子水作為浴液時,要加入0.1%的碳酸鈉以防銹,并待氣泡消除后(可加熱到60度再冷卻到設(shè)定溫度)才能使用。水要定期更換(一般每兩周一換,視實(shí)驗(yàn)室具體條件),防長青苔。加除藻劑或燒結(jié)玻璃砂濾球能延長更換期。
2. 被測溶液的清潔度:
凡是進(jìn)入粘度管的溶劑和溶液都要用600目以上的不銹鋼濾網(wǎng)或G2玻璃砂漏斗過濾。溶劑和溶液勿使用同一個過濾器,如要使用同一個必須*清洗和干燥。
3. 粘度管的清潔度:
粘度管一定要洗凈干燥。外壁也要用酒精棉擦凈,保證透光良好,無溶劑殘留。配備有自動清洗器的粘度計(jì),在自動清洗前要檢查溶劑瓶內(nèi)溶劑是否夠用,廢液瓶是否已滿。加溶劑的同時倒空廢液瓶。
4. 光導(dǎo)纖維窗口的清潔度:
如發(fā)射光強(qiáng)度小于18,需用脫脂棉蘸無水乙醇清潔光導(dǎo)纖維窗口,保證光路透光良好。必要時可用軟毛牙刷蘸無水乙醇輕輕刷洗。發(fā)射光強(qiáng)度變成00就很難恢復(fù)了,屆時需要更換新的光導(dǎo)纖維。
5. 環(huán)境的清潔度:
保證實(shí)驗(yàn)室無大的塵土,裝修時或沙塵暴天氣時好不要使用儀器,否則會造成氣泵內(nèi)部污染。儀器長期不使用時要加罩。
其次,影響粘度測量結(jié)果準(zhǔn)確度的第二個因素是樣品配制的準(zhǔn)確度。
1. 稱量的準(zhǔn)確度:
干燥后的樣品應(yīng)在干燥器內(nèi)冷卻,由于樣品只稱量一二百毫克,所以好使用十萬分之一天平稱量。天平要安裝在干燥、溫度穩(wěn)定、無振動和空氣流動處,不準(zhǔn)直接用手抓被稱物品。準(zhǔn)確測量并扣除添加劑的含量。
2. 加溶劑的準(zhǔn)確度:
好采用Metrohm或Mettler計(jì)量加液器準(zhǔn)確加液,室溫控制在20~25℃。如用容量瓶配樣,應(yīng)在20℃定容。
3. 溶樣*程度:
按規(guī)程規(guī)定的溫度下溶樣,謹(jǐn)防超溫造成聚合物降解或溫度過低溶樣不*。仔細(xì)檢查溶樣是否*,謹(jǐn)防聚合物顆粒粘在瓶壁上未溶及水進(jìn)入溶樣瓶中。
4. 防止過度溶樣:
按規(guī)程規(guī)定的時間內(nèi)溶樣,以防超時導(dǎo)致聚合物發(fā)生降解。攪拌速度要適中。有的易降解的聚合物不允許用磁力攪拌溶樣(如UHMWPE)需照規(guī)程操作。
第三個因素是測量溫度的控制精度。
1. 溫度檢查:
測量前要檢查浴槽溫度是否在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。測量期間不要中途關(guān)或開通風(fēng)。
2. 樣品預(yù)熱:
粘度管要確保放在浴槽中恒溫10-15分鐘后才啟動測量。
3. 溫度校準(zhǔn):
定期用1/100分度的一等標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)檢查和校正浴的溫度。校正浴溫一定要在浴溫穩(wěn)定后進(jìn)行。
第四個因素是溶劑的純度和混合溶劑的配比準(zhǔn)確度。
§ 溶劑的純度和混合溶劑的配比準(zhǔn)確度:
它們主要影響溶劑的溶度參數(shù)和溶劑的協(xié)同溶解效應(yīng)。一般來說溶劑的溶解性能越好,測得的極限粘數(shù)越高。如測PET,溶劑經(jīng)蒸餾和未經(jīng)蒸餾極限粘數(shù)差1 ml/g。
注重以上操作細(xì)節(jié),您就能獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。