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塑料行业中的快速水分测定
梅特勒-托利多张洁蕾

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水分含量控制是确保塑料行业生产高质量零部件的重要因素。快速、准确的测定塑料水分含量，是塑料行业所追求的目标。塑料的水分含量诸如聚酰胺、聚碳酸酯等树脂的水分含量是影响加工工艺、产品外观和产品特性的重要因素，并将降低最终的成品质量。比较典型的质量问题是：开裂、反光及机械性能降低，如抗冲击强度和抗拉强度等。许多塑料产品易于在运输和存储过程中吸收水分。因此，水分含量的控制对确保生产高质量产品至关重要。行业的参考方法是使用卡尔费休水分滴定仪[1,2]，通用滴定方法测定样品水分含量，但这种方法需要良好的实验室仪器和训练有素的操作人员。相反，快速水分测定仪无需使用精密设备或昂贵试剂就能获得准确、可靠的测定结果[3,4 ]。聚酰胺6的水分测定聚酰胺6 (PA6) [5]树脂制造商建议加工工艺中的水分含量不超过0.2%。但树脂却可在24小时内 (温度23℃，相对湿度50%)吸收2.5%的水分含量。干燥前对塑料粒子进行水分测定，有益于优化注塑成型的干燥时间，例如：4小时的干燥时间可降低为1小时，从而节省大量的能耗成本。此外，质量体系 (如: ISO9001)通常要求定期测定塑料粒子的水分含量，以确保干燥机正常工作。最后，注塑前测定每批塑料粒子的水分含量，最大限度的延长机器使用寿命[6]。材料 ◆ 梅特勒-托利多HR83卤素水分测定仪 ◆ PA6塑料粒子：Schulamid?6 MV，A，Schulman Inc. 如何使用HR83进行水分测定 : 使用HR83测定PA6塑料粒子的水分含量结果为0.114%，符合加工工艺中建议的最大极限值0.2%，因此，无需再对塑料粒子进行干燥，即可启动注塑工艺。 HR83与卡尔费休滴定仪的交叉验证为了证明HR83结果的精确性，我们对具有三种不同水分含量的PA6进行了相关性研究。并将结果与参考方法卡尔费休滴定法（梅特勒-托利多DL39卡尔费休滴定仪与Stromboli加热炉配合使用）进行比较分析。研究表明，相对于卡尔费休滴定仪，HR83对这三种样品都取得了重复性较好的测定结果 (如图及表格)。（图片）样品盘去皮，加入约30g塑料粒子（图片）按下“Start”键启动水分测定过程（图片）按下“method”键，并选择PA6方法：振动适配器：High(不稳定)；分辨率：High(0.1mg)；待机温度：100℃，≥15分钟；升温模式：阶梯模式（阶段1：130℃加热5分钟，阶段2：130℃加热0分钟）。最终干燥温度：130℃ （图片）结果显示塑料粒子的水分含量结果。（图片）分别使用HR83 (6次测定)和卡尔费休滴定仪(3次测定)进行水分含量测定。MC＝水分含量，SD＝标准偏差，CV＝偏差系数（图片）使用HR83和卡尔费休滴定仪测定三种不同水分含量的Schulamid?6MV的交叉验证图横向(HR83)和纵向(卡尔费休滴定仪)表示标准偏差。结论梅特勒-托利多HR83卤素水分测定仪提供了一种快速、简单的水分测定过程，具有准确、可靠的测定性能，且使用方便，无需化学试剂或专业实验室人员。 [1] ASTM D 6869-03：根据卡尔费休反应原理，利用库伦法和容量法进行塑料水分含量测定的标准方法（碘与水反应） [2] DIN 53715:1991-05：塑料检测；使用卡尔费休滴定方法测定水分含量 [3] ASTM D 6980-04：采用失重法测定塑料水分含量的标准方法 [4] 塑料行业应用解决方案：HR83应用方法集(11796017) [5] Schulamid?6MV,A.Schulman Inc. [6] 梅特勒-托利多，化学化工快讯2，2007：“Victorinox fits in every pocket” 6/15/2009

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