偶尔在溶液中处理聚合物，以在应用中（将聚合物溶解在溶剂中）中。其中的例子包括带有自旋的旋转纤维和涂层底物。聚合物在溶液中易于氧化。因此，抗氧化剂是聚合物产物的组成部分。
本文展示了使用粘度计来分析抗氧化剂对聚乙烯溶液的影响。
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背景
在聚合物行业中稀释溶液粘度或DSV，用于描述聚合物材料中的大分子。固有的粘度，尤其是[η]给出了分子大小和确定分子量的方法。聚烯烃行业的从业者以这种方式了解了DSV的价值。
他们使用专有技术或常见测试方法（如D1601和ISO 1628-3）定期监视DSV。D1601和ISO 1628-3都建议在溶剂中添加抗氧化剂，以防止聚合物分子的氧化分解。本文的其余部分将摘要摘要调查了在样本准备程序中不添加抗氧化剂的后果。
实验
在150°C下90分钟，将三个聚烯烃样品溶解在约60 ml的十丁蛋白中，并在密封的瓶子中溶解在带有磁性搅拌的加热块中的密封瓶中。解决方案是使用解决方案准备系统根据炮仪的确定和分配基于聚合物样品的质量并对应于靶浓度的溶剂的溶剂量。
对于这些溶液，所需浓度为0.0200 g/dl。加农炮仪器polyVisc自动粘度计，带有自动采样函数嵌套在气氛中®该溶液在135°C的测量温度下保留溶液，用于测量聚合物溶解后。将等分试样转移到小瓶中，同时仍将其放置在粘粘器中。
在有没有添加抗氧化剂的情况下，进行了样品制备的平行批次。粘度测量的处理是根据PolyVisc方案进行的，该协议涉及在玻璃粘度管的尖端下依次倒入小瓶中的样品溶液。
位于毛细管截面上方和两个光学传感器之间的灯泡中，填充了抽吸溶液。当溶液从灯泡中排出并通过毛细管行驶时，传感器启动并停止了计时器。在重复测量排水时间后，使用平均流动时间来计算稀释溶液粘度。
运动粘度：
T是平均流动时间
“管”常数，C = 0.0101236 CST/S
“动能”系数，E = 87.357270 CSTPhS2
C＆E值由Viscometer软件中的校准工具确定。
相对粘度，
特定的粘度，ηsp=ηr-1
粘度降低，
固有的粘度，
固有的粘度，
ρ是在测量温度下溶液的密度
ρo是在测量温度下溶液的密度
η是溶液的动态粘度
ηo是溶剂的动态粘度
K是Schulz-Blaschke系数
可以选择几个方程来计算固有粘度。对于此实验，使用Schulz-blaschke方程，该方程出现在ISO 1628-3中，建议值为k = 0.27。
注意：低浓度为0.0200 g/dl，≅ρo， 以便ηr变得简单
。
Mark-houwink-sakurada方程：[η] = k * mwA为MW解决
*k是MHS方程的预firactor，k = 0.00062 dl/g
*A是MHS方程的指数，A = 0.07
*从[1]引用
结果与讨论
在表1中比较了有和没有抗氧化剂的两种溶液（AO）的两种溶液的测得的流动时间，衍生粘度和分子量。在表1中进行了比较。在重复溶液中测试了三个UHMWPE样品，标称分子量为2.8 MDA（UHMWPE – UHMWPE – MDA）2.8 m），2.1 MDA（UHMWPE – 2.1 m）和1.5 MDA（UHMWPE – 1.5 m）。
表格1。从三个MWS的UHMWPE样品的固有粘度测量值确定分子量。一个数据集使用溶剂中的抗氧化剂，第二组省略了抗氧化剂。资料来源：炮弹公司
| 样本 |
AO |
t（S） |
ν（CST） |
η红色的（DL/G） |
[η]（DL/G） |
MW（道尔顿） |
| UHMWPE-2.8M |
是的 |
97.757 |
0.9805 |
22.634 |
20.169 |
2,793,000 |
| UHMWPE-2.8M |
是的 |
97.987 |
0.9829 |
22.809 |
20.308 |
2,821,000 |
| UHMWPE-2.1M |
是的 |
92.163 |
0.9227 |
18.354 |
16.699 |
2,133,000 |
| UHMWPE-2.1M |
是的 |
92.237 |
0.9235 |
18.411 |
16.746 |
2,142,000 |
| UHMWPE-1.5M |
是的 |
86.917 |
0.8683 |
14.325 |
13.296 |
1,540,000 |
| UHMWPE-1.5M |
是的 |
86.833 |
0.8675 |
14.261 |
13.241 |
1,531,000 |
| UHMWPE-2.8M |
没有任何 |
86.237 |
0.8613 |
13.982 |
13.000 |
1,492,000 |
| UHMWPE-2.8M |
没有任何 |
84.190 |
0.8400 |
12.400 |
11.621 |
1,271,000 |
| UHMWPE-2.1M |
没有任何 |
82.995 |
0.8275 |
11.474 |
10.805 |
1,145,000 |
| UHMWPE-2.1M |
没有任何 |
81.865 |
0.8157 |
10.598 |
10.025 |
1,029,000 |
| UHMWPE-1.5M |
没有任何 |
80.133 |
0.7976 |
9.253 |
8.813 |
856,000 |
| UHMWPE-1.5M |
没有任何 |
79.318 |
0.7891 |
8.619 |
8.236 |
777,000 |
| UHMWPE-2.8M |
没有任何 |
87.660 |
0.8761 |
13.438 |
12.529 |
1,415,000 |
| UHMWPE-2.8M |
没有任何 |
86.837 |
0.8675 |
12.819 |
11.989 |
1,329,000 |
| UHMWPE-2.8M |
没有任何 |
86.437 |
0.8634 |
12.518 |
11.725 |
1,287,000 |
| UHMWPE-2.8M |
没有任何 |
86.013 |
0.8590 |
12.199 |
11.445 |
1,243,000 |
表1中的两种用抗氧化剂（AO）制备的溶液（AO）进行了比较。测量了三个UHMWPE样品的重复溶液；名义分子量如下；28M DA（UHMWPE-2.8M）和2.1M DA（UHMWPE-2.1M）和1.5M DA（UHMWPE-1.5M）。
对于复制测量的平均值，相对于三个样品，UHMWPE-2.8M，UHMWPE-2.1M和UHMWPE-1.5M，分子量降解为51％，49％和47％。图1比较降解水平。
图1。重复溶液中三个UHMWPE样品的分子量。图片来源：加农炮仪器公司
还发现，在没有AO的情况下，降解发生从测量最初的等分试样到随后的复制（请参见图1中的橙色柱，这些橙色列显示了MW的下降，有关“ w/o ao ao ao a”“ 系列）。
这一发现导致了以下实验，其中包括四个等分试样，这些等分试样以大约30分钟的时间间隔测量。这四个样本是表1中的最后四个条目，图2显示了固有粘度降低的结果。
图2。固有粘度还原以四个无AO的uHMWPE-2.8 m样品溶液的序列测量。图片来源：加农炮仪器公司
结论
已经证明，在稀释液中保持UHMWPE的分子量在135°C的浓度为0.0200 dl/g时，必须将AO添加到溶剂中。
在溶液准备过程中跳过AO时，MW降低了约50％。
使用的AO的IUPAC名称是五烷基四酚四核（3,5-二甲基-4-羟基羟基苯甲酸盐）。它在ASTM D1601中被引用为Tetrakis [亚甲基3-（3'，5'-二甲基-4'-羟基苯基）丙酸]甲烷。除了对AO的另外三个建议外，ISO 1628-3中还提到了该AO，即四甲苯3-（3'，5'-di-di-di-di-butyl-4'Hydroxphenyl）N-丙酸]甲烷。
降解的第一个迹象是DSV测量的第二次复制中固有粘度的降低，该粘度是在27.6分钟后进行的。该趋势在第三和第四措施中继续进行，这是在总氧化暴露86.7分钟后采取的。在这段时间内，使用二阶多项式来模拟趋势。
参考
[1] Brandrup，J，E H. Immergut和Eric A. Grulke。Polymer Handbook，第2卷，第四版，第VII/8页。纽约：威利，1999年。印刷。
此信息已从Cannon Instrument Company提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载
有关此消息来源的更多信息，请访问加农炮乐器公司。