袁捷SGS通标标准技术服务有限公司
基于高分子材料分析检测技术的研究
袁捷
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摘要:笔者首先对高分子材料的相关概念进行了详细阐述,并在此基础上,提出了高分子材料的相关分析技术(以定量分析作为例子)和一些常见的高分子材料检测技术,希望谨以此文,给予高分子材料的研究者提供一些有价值的帮助。
关键词:高分子材料;分析技术;检测技术
当下,高分子材料在生活当中往往发挥着重要的作用。在工作与生活当中,大家所常见的塑料、橡胶、涂料等,都隶属于高分子材料,可见高分子材料对于人类而言并不陌生,并且拥有广泛的运用。因此,高分子材料的分析检测技术,是一项极具价值的研究。
高分子材料也被称之为聚合物材料,它们是用高分子化合物作为基础,再使用其它的添加助剂进行合成而诞生的一种新型材料。从来源上说,高分子来源可以分为两种,即合成高分子材料与天然高分子材料,其中合成高分子材料指的是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成材料,这些合成材料拥有密度较小、耐磨度高、酸碱耐受性高、绝缘性好等诸多优点。而天然高分子材料指的是天然纤维、天然橡胶等材料,这些材料虽然在密度、耐磨性、酸碱耐受性方面均不如合成高分子材料,但是在成分上相对安全无毒,在生活当中同样也有广泛的运用。高分子材料是当今人们生活当中不可或缺的材料,对于高分子材料所开展的分析和检测工作,有着实质性的重大意义。
在针对高分子材料进行生产与加工的过程当中,因为生产高分子材料的组成是人们已知的,这时只需要把原料、半成品及成品进行定量分析就能够得到高分子材料的相关分析结果。针对高分子材料的分析方法可以从不同类别进行分类。按照分析的任务来说,对高分子材料的分析可以分为定性分析、定量分析和结构分析。按照分析对象来说,又可以分为有机分析和无机分析。
针对高分子材料进行定量分析一般而言可以分为以下几个步骤。
1.采集
在进行高分子材料定量分析的过程当中所需材料的量往往很少,一般来说只有几克左右,但是能够供给测定物质的量往往是较为巨大的,为了让所采集到的高分子材料的分析部分与整体之间拥有全部相同的性质,所以对高分子材料的采集工作应保证高分子材料抽样样品的性质与测定要求定取样量,并保证整体与抽样样本之间所处环境的一致性。最后针对抽样样本中的高分子材料,在进行采集完成之后,必须进行妥善的保存。
2.制备
依照上述要求对高分子材料进行采集工作之后,就可以开始对抽样样本进行相关的测定工作。针对采样样本中数量较多,不均匀,大小不相同的固样样品,就需要进行二次加工制备,其过程为:首先进行破碎与过筛处理;接下来混匀和缩分。
3.预处理
将高分子材料的抽样样本进行制备后,就需要进行实验前的最后一步,即对高分子材料进行预处理。在这一项工作当中,建议采用湿法分析的方法,即先把高分子材料抽样样本制作成溶液之后,再开展接下来的分析工作。在进行试验的过程当中,不应加入会影响实验结果的干扰物质。因为所测试的高分子材料的性质可能存在不同,因此对高分子材料的预处理方法也可能存在有差异。在分析之前,有的高分子材料甚至还需要进行酸碱度的调和工作。总的来说,预处理就是为了让高分子材料的分析变得更加精确。
4.测定
测出高分子材料中对应物质的含量。
5.计算
根据高分子材料中的相应物质计算出高分子材料的含量。
6.分析结果报告
按照要求根据适当的形式进行报告。
7.分析结果的表示
一般来说,分析结果通常是用相对量进行表示。
(一)高分子材料的物理性能检测
在日常生活中,常常会对高分子材料进行物理性能检测,其中最为常见的要数高分子材料的硬度检测了,在高分子材料领域,针对其强度检测最常见的方法就是洛式硬度和邵氏硬度。洛氏硬度无单位,是一个标量力学指标。如50HRC,在开展洛氏硬度检测之前,需要对高分子材料进行预处理,并选择相关硬度标尺,并使用洛氏硬度计进行测量。邵氏硬度:简称HS。以弹性回跳方式把撞销由一定高度落到所试材料的表面上产生回跳。撞销是一只具有尖端的小锥,尖端上常镶有钻石。测试数值是1000x撞销原路返回速率速度/撞销初始速率。单位为“度”。在进行测量的过程中,需要使用邵氏硬度计。
(二)高分子材料的机械性能检测
高分子材料的的机械性能,指的是高分子材料在进行使用的过程当中,往往会受到各种外界力的作用,这些力包括压缩力、伸展力、摩擦力等。在这些力的作用下,高分子材料的内部结构和性状会发生极大地变化,而这些机械性能的变化,会在很大程度上导致高分子材料机械性能的改变,从而影响高分子材料在今后的使用。因此,针对高分子材料开展机械性能的就显得尤为重要,它可以针对高分子材料的使用寿命进行有效预判,从而使高分子材料得到有效的使用。
(三)高分子材料的耐候老化性研究
高分子材料的耐候老化指的是高分子材料因为大气遭到破坏而产生的不良反应,产生不希望发生的高分子材料的过早老化现象。当下,科技人员为了阻止耐候老化现象的发生,开展了多项技术的补救措施。对高分子材料开展耐候老化性能的检测,可以对未进行使用的高分子材料产品的寿命进行准确预测,并通过快速紫外氧化、氙灯老化等实验结果,对高分子材料的失效机制作出精确的分析,以期增强高分子材料的使用寿命。
随着科技水平的逐渐发展,越来越多的高分子材料开始用于人们的生产生活当中。这些高分子材料在投入使用之前,往往需要进行一系列的分析与测试,在人们对于此类高分子材料的相关特性有充分掌握之后方可投入使用。因此,针对高分子材料的分析检测技术,其对人类日常生活和工作都有着重要的实质性意义。通过这篇文章的论述,希望人们能够真正重视起此项技术以及高分子材料的正确使用。
参考文献:
[1]翁秀兰.热分析技术及其在高分子材料研究中的应用[J].广州化学,2008,03:72-76.
[2]刘晓.动态热力学分析在高分子材料中的应用[J].工程塑料应用,2010,07:84-86.
作者简介:袁捷(1984-),男,满族,本科学历,宁夏银川人,SGS通标标准技术服务有限公司,主要工业产品的检验、检测,鉴定及认证服务。