最新近紅外光譜技術(shù)在聚合合成材料發(fā)展中的應(yīng)用

聚合合成材料的發(fā)展已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的三種基本材料——鋼鐵、水泥和木材。隨著科技的不斷進(jìn)步，聚合合成材料的發(fā)展已經(jīng)開辟出一條新的道路，讓材料科學(xué)進(jìn)入了一個新的時代。這些聚合物材料已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，包括建筑、汽車、電子和醫(yī)療等。然而，如何在線分析復(fù)合聚合物顆粒的形態(tài)以及聚合反應(yīng)過程，一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)應(yīng)用中的重大挑戰(zhàn)。近紅外光譜在線分析技術(shù)為解決這個問題提供了一個新的思路。

由于含有氫原子的基團(tuán)的分子振動譜可以通過近紅外光譜獲得，聚合物的近紅外光譜能夠在反應(yīng)器內(nèi)原位實(shí)時記錄。尤其適用于水分散體系中的聚合物膠體顆粒，為聚合過程的控制提供了重要的方法。通過實(shí)時監(jiān)測聚合反應(yīng)過程，可以獲取關(guān)于反應(yīng)條件、反應(yīng)速率、產(chǎn)物分布等關(guān)鍵信息，為優(yōu)化反應(yīng)條件和提高產(chǎn)品質(zhì)量提供了可能。同時，對于復(fù)合聚合物顆粒的形態(tài)分析也可以幫助我們更好地理解其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，為新材料的研發(fā)提供有力的支持。

01

乳液聚合體系是涉及多種化學(xué)物質(zhì)相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)。在這個過程中，近紅外光譜技術(shù)可以發(fā)揮其優(yōu)勢，用于在線檢測乳液體系中剩余單體濃度、乳液顆粒直徑以及乳液顆粒結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵參數(shù)。快速準(zhǔn)確地測量這些參數(shù)，使得研究人員可以更好地理解和控制乳液聚合過程。

為了進(jìn)一步提高近紅外光譜技術(shù)在乳液聚合體系中的應(yīng)用效果，可以建立近紅外光譜與乳液顆粒結(jié)構(gòu)之間的校準(zhǔn)模型，將光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有關(guān)乳液顆粒結(jié)構(gòu)的有價值信息，從而實(shí)現(xiàn)對核殼顆粒的結(jié)構(gòu)演變進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。近紅外光譜技術(shù)不僅具有高靈敏度和高分辨率的優(yōu)點(diǎn)，而且可以同時測量多個參數(shù)，從而提供全面的乳液聚合體系信息。此外，還能在線實(shí)時監(jiān)測，可以適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的需求，為優(yōu)化乳液聚合過程提供重要的技術(shù)支持。

02

對于酚醛樹脂的合成，游離甲醛含量是控制聚合的關(guān)鍵參數(shù)。通過近紅外光譜與多變量曲線分辨-交替最小二乘法相結(jié)合的方法，可以實(shí)現(xiàn)對酚醛樹脂的游離甲醛含量以及一次和二次胺的固化反應(yīng)進(jìn)行在線檢測。

在酚醛樹脂的合成過程中，游離甲醛含量的控制是決定聚合效果的關(guān)鍵因素。為了精確地監(jiān)測和控制這一關(guān)鍵參數(shù)，將近紅外光譜與多變量曲線分辨-交替最小二乘法相結(jié)合，這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在線檢測酚醛樹脂的游離甲醛含量以及一次和二次胺的固化反應(yīng)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于其快速、準(zhǔn)確、可靠，且無需對樣品進(jìn)行預(yù)處理或使用任何化學(xué)試劑。這使得我們能夠在生產(chǎn)過程中實(shí)時監(jiān)控酚醛樹脂的合成過程，從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

03

使用近紅外光譜技術(shù)在線分析聚合物材料和聚合過程是一種無損、快速、精準(zhǔn)、環(huán)保的檢測方法。隨著科技的持續(xù)發(fā)展，近紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用前景將更加廣泛，為推動材料科學(xué)的進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。

迅杰光遠(yuǎn)IAS-Online S100在線式近紅外光譜分析儀專業(yè)針對工業(yè)化過程分析設(shè)計(jì)而成，可用于連續(xù)及批量制造環(huán)節(jié)中樣品成分的定性及定量分析。在線式近紅外光譜分析儀具有以下幾個優(yōu)勢：

· 實(shí)時輸出檢測結(jié)果

儀器安裝在生產(chǎn)線上實(shí)時分析線上生產(chǎn)狀況，根據(jù)分析數(shù)據(jù)即刻反饋進(jìn)行工藝管控。在線分析可對重要參數(shù)進(jìn)行反饋優(yōu)化，減少返工，使產(chǎn)品一致性更好。

· 操作簡單，檢測精準(zhǔn)

儀器安裝完成后無需人為干預(yù)，數(shù)據(jù)會實(shí)時傳輸至控制中心。且近紅外技術(shù)不受稱量、取樣、制樣等環(huán)節(jié)中人員操作引入的誤差影響，精密度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法。

· 綠色環(huán)保、節(jié)約成本

分析過程中不破壞樣品，分析完成后不產(chǎn)生消耗和污染，快速、高效，幫助企業(yè)大大節(jié)約成本。

· 配件定制化

可以根據(jù)客戶實(shí)際需求，選配或定制附件。儀器接口面板可定制化開發(fā)，支持多種通訊接口。

近紅外光譜在線分析技術(shù)可以根據(jù)需要及時調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝，在確保安全生產(chǎn)的同時保障利潤。未來，我們會將這項(xiàng)新技術(shù)應(yīng)用在更多行業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)流程中，用最新近紅外技術(shù)協(xié)助各行業(yè)降低成本、提高效率，并推動其數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。