干冷技术制样在聚丙烯T30S等规指数测定中的应用

朱海斌，聂同军，薛桂萍，崔书臣，李继红

(1.承德市自来水公司，河北承德 067000;2.中原石油化工有限责任公司，河南濮阳 457000)

干冷技术制样在聚丙烯T30S等规指数测定中的应用

朱海斌1，聂同军2，薛桂萍2，崔书臣2，李继红2

(1.承德市自来水公司，河北承德 067000;2.中原石油化工有限责任公司，河南濮阳 457000)

按GB/T 2412—2008方法测定聚丙烯T30S等规指数，制样时需要使用液氮，操作不当易致人冻伤;并且粉碎后的样品极易黏附在粉碎机的内壁上，易造成样品损失，很难得到代表性很好的试样。采用干冷技术制样，可以消除这些问题，且不影响分析结果的准确性，两种制样方法得到的试样所测得的等规指数偏差均小于1%。利用t检验法比较两种制样方法的差异性，结果表明，两种制样方法之间不存在显著性差异。

聚丙烯T30S;等规指数;干冷技术;t检验

等规指数是指不溶于沸腾正庚烷中的聚合物重量占试样重量的百分数［1］。等规指数是表征聚合物分子排列规整程度的技术指标，等规指数越大，表示该聚合物分子排列越规整，其物理强度越高;等规指数越小，表示该聚合物分子排列越不规整，其物理强度越低。等规指数是聚丙烯T30S出厂指标之一，也是划分产品等级的硬指标，其重要性不言而喻。等规指数测定使用GB/T 2412—2008《塑料聚丙烯(PP)和丙烯共聚物热塑性塑料等规指数的测定》方法。该测试方法制样时需要使用液氮，操作不当易致人冻伤;并且粉碎后的样品极易黏附在粉碎机的内壁上，很难得到代表性很好的试样，且造成部分样品损失，使分析成本相应增加。为了消除这些不利因素，改进了制样方法，利用干冷技术制样，并对两种制样方法测定的等规指数结果进行分析，以便找到可行的替代方法。

1 实验部分

1.1 实验仪器与材料

粉碎机(能将粒料粉碎成直径为0.3～0.6 mm)，德国RETSCH公司生产;DZK403B真空烘箱，天津市实验设备厂;UC-80制冷机，意大利ATSFAAR公司生产。

正庚烷，分析纯，天津市永大化学试剂有限公司生产;液氮、测试用聚丙烯T30S(优级品)，由中原石油化工有限责任公司提供。

1.2 实验方法

1.2.1 制样方法

1.2.1.1 GB/T 2412—2008的制样方法

将适量的粒料试样和适量的干冰或液氮混合，然后用粉碎机将其粉碎或研磨成小颗粒，粉碎后的试样用筛子进行筛分，选取颗粒直径为0.3～0.6 mm的试样;对于粉料，可将试样直接进行筛分，选取颗粒直径为0.3～0.6 mm的试样;对片、纤维或薄膜，如样品最少有一维尺寸小于0.6 mm，就不必研磨或过筛，薄膜应切成小片，对带状或小片通过熔融变成易粉碎的形状。

1.2.1.2 干冷技术制样方法

将制冷机温度设定到-70℃，通电制冷，直至冷箱介质(工业酒精)温度恒定在-70±5℃;将适量的粒料试样装入干燥的50 mL的试管中，然后将该试管的4/5体积浸入制冷机冷箱中的工业酒精中，保持试管口露在酒精液面的上面，冷冻20 min，然后快速取出，将冷冻后的粒料快速倒入粉碎机内粉碎，粉碎后的试样用筛子进行筛分，选取颗粒直径为0.3～0.6 mm的试样。

1.2.2 等规指数测定方法

两种制样方法得到的试样按GB/T 2412—2008《塑料聚丙烯(PP)和丙烯共聚物热塑性塑料等规指数的测定》中方法进行。

2 实验结果与讨论

2.1 等规指数测定结果

将两种制样方法得到的试样进行等规指数测定，实验结果见表1。

表1 等规指数测定结果

从表1分析可知，两种制样方法得到的试样所测得的等规指数偏差均小于1%，可以保证干冷技术制样进行等规指数测定检测结果的准确性。

2.2 t检验

t检验，亦称student t检验(Student＇s t test)，主要用于样本含量较小(例如n＜30)，总体标准差σ未知的正态分布资料。

利用t检验法比较两个方法的差异性。在一定置信度时，查出t表值(总自由度为f=n1+n2-2)。

若t计 ＞t表，则两组平均值存在显著性差异;若t计＜t表，则两组平均值不存在显著性差异。

测定聚丙烯T30S的等规指数，其结果为:

标准方法的均值:¯X1=97.78%

新方法的均值:¯X2=97.74%

测定次数:n1=n2=13

为判断两种方法所得结果是否有显著性差异，首先利用公式(1)计算标准偏差。

式中，s—标准偏差，%;Xi1—标准方法的测定值，%;Xi2—新方法的测定值，%;¯X1—标准方法的均值，%;¯X2—新方法的均值，%;n1，n2—分别为标准方法和新方法测定次数。

将表1数据代入公式(1)，计算得到:s=0.337 9。

然后计算t值，按公式(2)计算。

当在一定置信度时，即 P=0.99，则 a=0.01，f=n1+n2-2=24 时，查 ta，f值表得知，2.58 ＜ t0.01，24＜2.84。

t＜t0.01，24，故两种制样方法之间不存在显著性差异，可以互相替代。也就是说，两种方法所得等规指数测定结果的置信度达到了99%以上，不存在显著性差异。说明应用干冷技术制样测定聚丙烯等规指数是可行的，分析结果是准确的。

3 结论

应用干冷技术制样测定聚丙烯等规指数是可行的，可替代标准方法。该方法消除了制样过程中试样粘附粉碎机内壁现象，减少了试样损失，降低了分析成本，排除了液氮冻伤人员的安全隐患，节约了大量的液氮，具有一定的应用推广价值。

［1］中国国家标准化管理委员会.GB/T 2412—2008塑料聚丙烯(PP)和丙烯共聚物热塑性塑料等规指数的测定［S］.北京:中国标准出版社，2009.

Application of Dry-cooling Technique in Sample Preparation of Polypropylene T30S Isotactic Index Measurement

ZHU Hai-bin1，NIE Tong-jun2，XUE Gui-ping2，CUI Shu-chen2，LI Ji-hong2
(1.Chengde Water Supply Corporation，Chengde 067000，Hebei，China;2.Zhongyuan Petrochemical Co.Ltd.，Puyang 457000，Henan，China)

According to measurement method in GB/T 2412—2008，the measurement of polypropylene T30S isotactic index has to use liquid nitrogen for sample preparation.But liquid nitrogen may cause cold injury if it is not properly handled，furthermore，by this method the ground sample is very easy to adhere to the inside wall of grinding machine to cause sample lose and bad representativeness.The application of dry-cooling technique in the sample preparation has eliminated these problems and ensured the accuracy of the analysis.The result showed the deviation in polypropylene T30S isotactic index measurement between two methods is less than 1%.T-test was applied to compare the difference of the two methods and no significant difference was observed by two methods of using different sample making techniques.

polypropylene T30S;isotactic index;dry-cooling technique;T-test

TQ342

B

1008-9446(2013)04-0027-03

2013-05-29

朱海斌(1970-)，女，河北承德人，承德市自来水公司高级工程师，主要从事水质等分析工作。