阅读说明：本技术 一种检测乙烯类单体是否变质的新方法 (Novel method for detecting whether ethylene monomer is deteriorated ) 是由 张梁 肖志军 范艳平 程康康 刘志超 刘福仁 于 2020-04-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种检测乙烯类单体是否变质的新方法。其技术方案是：包括以下过程,按质量百分比：首先,将乙烯类单体配置成浓度为10%-50%的溶液,然后加入浓度为0.1%-1%的引发剂,使其发生聚合反应,利用检测装置采集整个反应过程中的发热情况,通过对比标准样品和待测样品的反应釜内温度变化曲线来判定样品是否变质；有益效果是：乙烯类单体发生聚合反应时,在反应过程中会释放热量,这是聚合反应的特点,本发明是利用乙烯类单体自聚变质后,聚合反应放热会减少,通过对比标准样品和待测样品的反应放热情况来检测样品是否变质,该发明的检测设备结构简单,制造技术门槛低,设备便宜,易于推广,该发明的检测方法操作简单,检测精度高。(The invention relates to a novel method for detecting whether ethylene monomers are deteriorated. The technical scheme is as follows: comprises the following steps of: firstly, preparing a vinyl monomer into a solution with the concentration of 10-50%, then adding an initiator with the concentration of 0.1-1% to perform polymerization reaction, collecting the heating condition in the whole reaction process by using a detection device, and judging whether a sample is deteriorated or not by comparing the temperature change curves in a reaction kettle of a standard sample and the sample to be detected; the beneficial effects are that: the invention utilizes the characteristic that the ethylene monomer can release heat in the reaction process when undergoing polymerization deterioration, the exothermic heat of the polymerization reaction can be reduced, and whether the sample is deteriorated or not is detected by comparing the exothermic reaction conditions of the standard sample and the sample to be detected.)

一种检测乙烯类单体是否变质的新方法

技术领域

本发明涉及一种乙烯类单体的检测方法，特别涉及一种检测乙烯类单体是否变质的新方法。

背景技术

乙烯类单体是合成聚合物的重要原料，被广泛应用于石油、化工、医疗等行业，然而单体存在一定的活性，在自然储存条件下，会发生变质，如果单体变质，将会直接影响利用单体合成的聚合物的性能，甚至导致产品不合格，因此，乙烯类单体的质检尤为重要，对于大型化工厂而言，一般都建有专业的实验室，配套光谱仪和色谱仪，利用先进的设备进行质检，但对于小型化工厂而言，光谱和色谱设备价格过于昂贵，因此寻找一种成本低、检测准确度高的方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种检测乙烯类单体是否变质的新方法，其成本低，检测精度高。

本发明提到的一种检测乙烯类单体是否变质的新方法，其技术方案是：包括以下过程，按质量百分比：

首先，将乙烯类单体配置成浓度为10%-50%的溶液，然后加入浓度为0.1%-1%的引发剂，使其发生聚合反应，利用检测装置采集整个反应过程中的发热情况，通过对比标准样品和待测样品的反应釜内温度变化曲线来判定样品是否变质；

所述检测装置包括恒温水浴锅（1）、夹套釜（2）、循环泵（3）、流量计（4）、热电偶（5）、搅拌机（6）、采集装置（7），所述恒温水浴锅（1）通过循环泵（3）和流量计（4）连接到夹套釜（2），在夹套釜（2）中设置搅拌机（6）、热电偶（5）和采集装置（7），利用恒温水浴锅（1）制备恒温热水，使用循环泵（3）为夹套釜（2）供应恒温热水，利用热电偶（5）采集夹套釜（2）内温度的变化，通过对比标准样品和待测样品夹套釜（2）内温度变化曲线来判定单体是否变质。

优选的，上述引发剂为氧化还原体系，氧化剂为过硫酸钠，还原剂为亚硫酸氢钠或多乙烯多胺。

优选的，环境温度设置为23℃，将恒温水浴温度设置为45℃到50℃，将循环泵排量设置为1.8L/min，将夹套釜（2）的搅拌机的搅拌速率设置为150rpm。

本发明提到的一种检测乙烯类单体是否变质的新方法，具体步骤如下：

1）将实验室环境温度设置为23℃，将恒温水浴温度设置为45℃，将循环泵排量设置为1.8L/min，将夹套釜的搅拌机的搅拌速率设置为150rpm；

2）将氢氧化钠、丙烯酸和蒸馏水配置成pH=6.5，丙烯酸质量分数为20%的溶液，向其中加入亚硫酸氢钠搅拌至溶解待用，且配置溶液时，先加入氢氧化钠，待溶液冷却后，再加入丙烯酸和亚硫酸氢钠，其中，亚硫酸氢钠的质量为丙烯酸质量的0.2%；

3）配置过硫酸钠溶液待用，过硫酸钠质量为丙烯酸质量的0.22%，蒸馏水为丙烯酸溶液中蒸馏水体积的5%；

4）打开泵循环，待恒温室水浴锅温度升至45℃，将丙烯酸溶液投入夹套釜，待夹套釜内反应液温度升至43℃，打开温度记录，投入过硫酸钠溶液；

5）分别测试标准样品和待测样品的反应釜内温度变化曲线，通过对比曲线判定样品是否变质。

本发明的有益效果是：乙烯类单体发生聚合反应时，在反应过程中会释放热量，这是聚合反应的特点，本发明是利用乙烯类单体自聚变质后，聚合反应放热会减少，通过对比标准样品和待测样品的反应放热情况来检测样品是否变质，该发明的检测设备结构简单，制造技术门槛低，设备便宜，易于推广，该发明的检测方法操作简单，检测精度高，易于形成企业独有的数据库。

附图说明

附图1是本发明的检测装置的结构示意图；

附图2是实施例1的标准样品和待测样品反应温度变化曲线对比图；

附图3是实施例2的标准样品和待测样品反应温度变化曲线对比图；

附图4是实施例3的标准样品和待测样品反应温度变化曲线对比图；

附图5是乙烯一元取代物的单体结构图；

附图6是乙烯二元同侧取代物单体结构图；

上图中：恒温水浴锅1、夹套釜2、循环泵3、流量计4、热电偶5、搅拌机6、采集装置7。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明主要针对乙烯一元取代物（如图5所示）和乙烯二元同侧取代物（如图6所示），其中R₁和R₂可以是但不限于COOH、CH2COOH、CONH₂、CONHC(CH₃)₂CH₂SO₃H等基团。

实施例1：检测丙烯酸是否变质，步骤如下：

1）将实验室环境温度设置为23℃，将恒温水浴温度设置为45℃，将循环泵排量设置为1.8L/min（本装置夹套反应釜容积为1000ml，夹套容积为600ml），将夹套釜的搅拌机的搅拌速率设置为150rpm；

2）将氢氧化钠、丙烯酸和蒸馏水配置成pH=6.5，丙烯酸质量分数为20%的溶液，向其中加入亚硫酸氢钠搅拌至溶解待用（配置溶液时，先加入氢氧化钠，待溶液冷却后，再加入丙烯酸和亚硫酸氢钠，其中，亚硫酸氢钠的质量为丙烯酸质量的0.2%）；

3）配置过硫酸钠溶液待用（过硫酸钠质量为丙烯酸质量的0.22%，蒸馏水为丙烯酸溶液中蒸馏水体积的5%）；

4）打开泵循环，待恒温室水浴锅温度升至45℃，将丙烯酸溶液投入夹套反应釜，待夹套釜内反应液温度升至43℃，打开温度记录，投入过硫酸钠溶液；

5）分别测试标准样品和待测样品的反应釜内温度变化曲线，通过对比曲线判定样品是否变质；

检测对比结构参照附图2：

由于过硫酸钠溶液温度接近室温，投入过硫酸钠溶液后，反应液体系的温度会下降。随着夹套的循环加热（此时反应液温度低于夹套内水温），釜内温度开始上升，阻聚类杂质被逐渐消耗，引发剂开始作用，单体聚合并放出大量的热，随着反应的进行，单体慢慢被消耗，由于夹套的冷却作用（此时反应液温度高于夹套内水温），反应液温度开始降低。如图2所示，通过反应温度变化曲线可以看出，待测样品反应时放热明显减少，部分单体已发生自聚，待测的丙烯酸已经变质。

实施例2：检测AMPS是否变质，步骤如下：

1）将实验室环境温度设置为23℃，将恒温水浴温度设置为50℃，将循环泵排量设置为1.8L/min（本装置夹套反应釜容积为1000ml，夹套容积为600ml），将釜体搅拌速率设置为150rpm；

2）将氢氧化钠、AMPS和蒸馏水配置成pH=2.0，AMPS质量分数为25%的溶液，向其中加入四乙烯五胺搅拌至溶解待用（配置溶液时，先加入氢氧化钠，待溶液冷却后，再加入AMPS和四乙烯五胺，其中，四乙烯五胺的质量为AMPS质量的1%）；

3）配置过硫酸钠溶液待用（过硫酸钠质量为AMPS质量的0.57%，蒸馏水为AMPS溶液中蒸馏水体积的5%）；

4）打开泵循环，待恒温室水浴锅温度升至50℃，将AMPS溶液投入夹套反应釜，待夹套釜内反应液温度升至48℃，打开温度记录，投入过硫酸钠溶液；

5）分别测试标准样品和待测样品的反应釜内温度变化曲线，通过对比曲线判定样品是否变质；

检测对比：

如图3所示，通过反应温度变化曲线可以看出，待测样品和标准样品反应时放热曲线基本一致，由此可以判定待测AMPS样品未发生变质。

实施例3：同时检测AMPS、衣康酸、丙烯酸是否变质，步骤如下：

1）将实验室环境温度设置为23℃，将恒温水浴温度设置为50℃，将循环泵排量设置为1.8L/min（本装置夹套反应釜容积为1000ml，夹套容积为600ml），将釜体搅拌速率设置为150rpm；

2）将氢氧化钠、三种单体（三种单体分别为AMPS、衣康酸、丙烯酸，其中它们的摩尔比为40:30:30）和蒸馏水配置成pH=2.0，单体总质量分数为40%的溶液，向其中加入多乙烯多胺搅拌至溶解待用（配置溶液时，先加入氢氧化钠，待溶液冷却后，再加入单体和多乙烯多胺，其中，多乙烯多胺的质量为单体总质量的0.90%）；

3）配置过硫酸钠溶液待用（过硫酸钠质量为单体总质量的0.50%，蒸馏水为单体溶液中蒸馏水体积的5%）；

4）打开泵循环，待恒温室水浴锅温度升至50℃，将单体溶液投入夹套反应釜，待夹套釜内反应液温度升至48℃，打开温度记录，投入过硫酸钠溶液；

5）分别测试标准样品和待测样品的反应釜内温度变化曲线，通过对比曲线判定单体样品是否变质；

检测对比：

参照附图4，通过反应温度变化曲线可以看出，待测样品和标准样品反应时放热曲线基本一致，由此可以判定三种待测样品都未发生变质。

以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。