(中國(guó)石油天然氣股份有限公司獨(dú)山子石化分公司研究院資源評(píng)價(jià)研究所，獨(dú)山子833699)

1 前言

聚乙烯簡(jiǎn)稱(chēng)PE，是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹(shù)脂。聚乙烯無(wú)臭、無(wú)毒、手感似蠟、具有優(yōu)良的耐低溫性能、化學(xué)穩(wěn)定性好、能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸)、常溫下不溶于一般溶劑、吸水性小、電絕緣性能優(yōu)良。聚乙烯的性質(zhì)岡品種而異，分子結(jié)構(gòu)和密度決定了其性質(zhì)。所以，根據(jù)結(jié)構(gòu)和密度，聚乙烯的種類(lèi)可以分為低密度聚乙烯、高壓聚乙烯(LDPE)；線形低密度聚乙烯(LLDPE)；高密度聚乙烯(HDPE)[1]。利用傅立葉紅外光譜儀對(duì)LLDPE和HDPE進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)分析，找出其紅外譜圖中存在的微小區(qū)別，用于快速簽定這兩種聚乙烯的依據(jù)[2]。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器

6700型傅立葉變換紅外光譜儀。

2.2 樣品來(lái)源與制備

樣品來(lái)源:石化公司生產(chǎn)的LLDPE和HDPE產(chǎn)品。

制備樣品: 在180℃、4MPa下壓制成膜。

2.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)：

采集4000cm-1～400cm-1范圍內(nèi)的光譜信號(hào)；分辨率：4cm-1；掃描次數(shù)：32次。

3 結(jié)果與討論

3.1 樣品制備厚度的確定

選擇LLDPE(7042)和HDPE(8920)，分別用紅外壓機(jī)制成D和E厚度，進(jìn)行紅外譜圖掃描，其對(duì)比譜圖如圖1、圖2。

從聚乙烯紅外譜圖可知，2925cm-1、2857cm-1、1470cm-1、1380cm-1和720 cm-1吸收帶為-CH2-的振動(dòng)，在圖1、圖2的紅外譜圖中，當(dāng)LLDPE和HDPE樣品制樣厚度為D時(shí)，只有1370cm-1附近的吸收峰的透過(guò)率只達(dá)到了60%，吸收峰強(qiáng)度較弱，無(wú)法準(zhǔn)確判斷1370cm-1附近的吸收峰的峰形，而當(dāng)LLDPE和HDPE的樣品制樣厚度為E時(shí)，1370 cm-1附近的吸收峰比較明顯，透過(guò)率達(dá)到30%，可以清晰地看出這個(gè)位置吸收峰的峰形，通過(guò)上述兩圖中比較，最后選擇對(duì)樣品制樣時(shí)選擇用E厚度。

圖1 LLDPE7042D/E兩種厚度紅外譜圖橫坐標(biāo)：波數(shù)cm-1；縱坐標(biāo)：透過(guò)率%。圖2、3、4相同

圖2 HDPE7042D/E兩種厚度紅外譜圖

3.2 LLDPE和HDPE的紅外譜圖的區(qū)別

分別選擇LLDPE和HDPE的樣品，用熱壓法制成E厚度的樣品薄膜，對(duì)其進(jìn)行紅外掃描，紅外譜圖如圖3、圖4。

從聚乙烯的紅外標(biāo)準(zhǔn)譜圖中已經(jīng)確定2925cm-1、2857cm-1、1470cm-1、1380cm-1和720 cm-1吸收峰為-CH2-的振動(dòng)，通過(guò)對(duì)圖3、圖4中LLDPE和HDPE的兩張紅外譜圖比較，可以很明顯發(fā)現(xiàn)，在2925cm-1、2857cm-1、1470cm-1吸收峰的位置中，LLDPE和HDPE并沒(méi)有差別，但是在1370 cm-1附近的吸收峰，HDPE紅外譜圖中，只有1367 cm-1一個(gè)尖銳的吸收峰，而LLDPE的紅外譜圖中，卻明顯存在有1367cm-1和1378 cm-1兩個(gè)吸收峰；在720 cm-1吸收峰位置，也可以明顯看出LLDPE和HDPE 的區(qū)別，LLDPE的紅外譜圖中，不僅可以看到720 cm-1吸收峰的存在，還可以檢測(cè)到770cm-1肩峰的存在，而在HDPE的紅外譜圖，只檢測(cè)到720 cm-1一個(gè)吸收峰，并沒(méi)有任何肩峰。因此通過(guò)1370cm-1和720cm-1兩個(gè)吸收峰位置的譜圖的差別，可以準(zhǔn)確判斷出LLDPE和HDPE兩種樣品。

圖3 HDPE的紅外譜圖

圖4 LLDPE的紅外譜圖

4 結(jié)論

LLDPE和HDPE因聚合方式不同，結(jié)構(gòu)不同，其性能有差異，用途也不同。LLDPE特別適用于制包裝薄膜，而HDPE具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，可制造強(qiáng)度較高的制品，如電器零部件等。運(yùn)用紅外光譜譜圖中LLDPE和HDPE的微小差別[2]，可以準(zhǔn)確、快速區(qū)別出這兩種產(chǎn)品，且紅外檢測(cè)比較方便且用量極小，在現(xiàn)實(shí)生活和生產(chǎn)中具有很高的實(shí)用價(jià)值[3]。