[發明專利]一種共聚酯分子鏈上1;4-環己烷二甲醇單元含量的分析方法

有效

• 申請號: 201310520372.2
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN104569022B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 史君;石洪波;韓非;黃一平;蘇輝;陳穎;王小群;段微微;王巍;張曉琳;孫一峰;曹志濤;趙晶
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G01N21/3563
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

本發明涉及一種共聚酯分子鏈上1,4?環己烷二甲醇單元含量的分析方法；取不同1,4?CHDM含量的共聚酯酯化中間產物或聚酯產品，分別進行核磁共振和紅外光譜測試，將核磁共振得到的系列樣品的1,4?CHDM含量和紅外光譜求出的分子鏈上1,4?CHDM和PTA紅外特征峰吸光度的比值進行線性回歸，建立工作曲線；根據待測樣品分子鏈上1,4?CHDM和PTA紅外特征峰吸光度的比值，利用工作曲線，計算待測樣品1,4?CHDM的含量；本方法將核磁共振和紅外聯用建立工作曲線，克服了單獨用紅外光譜進行測試時，沒用標準樣品無法建立工作曲線的局限性，操作簡便，準確度高。

技術領域：

本發明涉及一種共聚酯酯化中間產物及聚酯產品中對苯二甲酸-1,4-環己烷二甲醇酯單元的紅外-核磁共振定量分析方法，屬于聚酯分析技術領域。

背景技術：

1,4-環己烷二甲醇(1,4-CHDM)是一種新型的有機化工原料，是涂料、油墨、膠粘劑、絕緣材料及一些特殊用途方面的飽和聚酯和不飽和聚酯合成的中間體；用于制造聚酯纖維、聚酯電器用具、不飽和聚酯樹脂、聚酯釉料、聚氨酯泡沫塑料，以及用于生產潤滑劑和液壓流體。

1,4-環己烷二甲醇是新型共聚酯PETG的原料，該共聚酯全稱為聚對苯二甲酸乙二醇酯/1,4-環己烷二甲醇酯。它是由精對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)和1,4-環己烷二甲醇(1,4-CHDM)三種單體縮聚而成的線型均聚聚酯，是一種非結晶型共聚聚酯。在共聚酯的研發和生產過程中，需要對1,4-CHDM參與化學反應的情況進行監測，為控制反應和調整工藝參數提供依據；但目前還沒有共聚酯分子鏈上1,4-CHDM反應單元的分析方法。本專利的目的則是提供一種用紅外吸收光譜（IR）與核磁共振（NMR）聯用測定共聚酯分子鏈上1,4-CHDM反應單元的含量方法。

測定高分子材料基團含量的方法主要有核磁共振（NMR）光譜法和紅外（IR）吸收光譜法。

NMR定量分析是通過比較不同的吸收峰強度實現的。在進行NMR定量分析時，對于確定的核（如質子），其信號強度與產生該信號的核（如質子）的數目成正比，而與核的化學性質無關，故一般只要對該化合物中某一基團上質子引起的峰面積進行比較，即可求出其絕對含量。

NMR可以直接測定共聚酯分子鏈上1,4-CHDM單元的含量，但NMR儀器昂貴，維護成本高，難以普及。

紅外光譜常用于有機物的定性分析，也可用于定量分析。紅外定量分析的原理和可見紫外光譜的定量分析一樣，也是基于比耳-朗勃特（Beer-Lambert)定律。紅外光譜定量方法主要有測定譜帶強度和測量譜帶面積兩種。此外也有采用譜帶的一階導數和二階導數的計算方法，這種方法能準確地測量重疊的譜帶，甚至包括強峰斜坡上的肩峰。紅外光譜定量分析采用常用的方法有直接計算法、工作曲線法、解聯立方程法等。

若不考慮樣品稱量、溶液配制和槽厚在測定中所引起的誤差。主要考慮吸光度的測定所引起的誤差，±1％的誤差是它的最佳極限值，實際上是比±1％大，因此紅外光譜用得最多的還是定性分析。對于共聚酯之類的高分子材料而言，更沒有合適的標準樣品用來制作工作曲線，因此無法單獨用紅外吸收光譜法測定共聚酯分子鏈上的1,4-CHDM反應單元的含量。

綜上所述，在分析聚酯等高分子材料基團含量方面，NMR和IR兩種方法都存在局限性。NMR儀器價格昂貴、維護成本高，在不具備條件的單位難以應用；IR法沒有合適的標準樣品用來制作工作曲線，難以實現聚酯等高分子材料基團含量的測定。研究一種實施簡便、可操作性強的分析方法，非常必要。

發明內容：

本發明的目的是提供一種紅外-核磁共振聯用測定共聚酯分子鏈上1,4-CHDM單元含量的分析方法，該方法能快速準確測定共聚酯分子鏈上1,4-CHDM單元的含量，該方法操作簡便，分析結果準確性高、誤差小。

本發明所述的測定共聚酯分子鏈上1,4-環己烷二甲醇單元含量的分析方法，包含以下過程：