[发明专利]鉴别掺白油有机硅产品的光谱分析方法

说明书

本发明公开了鉴别掺白油有机硅产品的光谱分析方法，属于有机硅质量鉴定技术领域。针对现有技术中测试时间长、样品预处理复杂、使用设备昂贵、测试精度低等缺陷，本发明通过建立聚类模型后计算马氏距离对未知样品的光谱进行判定，用来断定掺加或不掺加白油。本发明所述方法来鉴别掺白油有机硅产品，其测试时间耗时少、样品处理更加简便、成本低的特点。

技术领域

本发明涉及鉴别掺白油有机硅产品的光谱分析方法，属于有机硅产品的质量鉴定技术领域。

背景技术

随着市场经济的不断发展，尤其是有机硅产业日趋壮大的产业规模，越来越多的有机硅产品出现在市场中。在硅单体、硅油等基础产品价格越来越高的经济趋势下，因价格低，以及少量添加可以改善产品的初期光泽和施工性的特性，不少企业开始将廉价的白油代替硅油作增塑剂，生产高充油比、高填料比的所谓“充油胶”。这种充油的产品因为其新品在现有的质量检验体系中，并不影响产品的理化指标，往往在出厂的时候被判定为合格品。但是随着时间的推移，使用环境的温度变化，会让这类产品的力学、热力学性能迅速下降。例如，充油的硅酮建筑胶在使用中，力学性能大幅下降，胶体出现开裂和粉体，当作为建筑物幕墙的密封胶时，就会发生非常严重的质量事故。

国家标准GB/T 14683-2017和JG/T 471-2015中都对烷烃增塑剂的添加做了明确的规定和要求，其中也提及了判断方法。该判断方法均自于标准GB/T 31851-2015《硅酮结构密封胶中烷烃增塑剂检测方法》，该标准中提及了三种测试方法，热重法、热失重法和红外光谱分析试验方法。

国家知识产权局于2014年05月28日公开了申请号为CN201410088685.X，名称为一种掺白油硅酮密封胶的化学测定方法的发明专利，公开了利用气质联用色谱仪和/或热重分析仪两种分析仪器对硅酮密封胶是否含有白油进行鉴定的方法。具体的鉴定步骤为对硅酮密封胶进行溶胀或抽提试验，得到溶胀液或抽提液，然后对溶胀液或抽提液进行气质联用色谱表征，如果在30-40分钟范围内出现较多低链烷烃质子峰，和/或对所述硅酮密封胶进行热重表征，如果在90℃～150℃出现失重；则判定所述硅酮密封胶中含有白油。本发明有利于更准确的对硅酮密封胶中白油含量进行鉴定，可以对硅酮密封胶中含有极少量的白油进行准确的鉴定，对于测挥发份、闻气味不能鉴定的密封胶使用此方法可以精确地鉴定出。

在实际工作中以上方法都有一定的局限：

1、CN 101887014 A提及的热重分析法中，每次在测试之前需要预热机器和做空白基线，需要在氮气气氛下，以很快的速度升温到200-220℃，随后再升温到800-900℃，再降温下来进行第二个样品。按照这样的测试方法推算，从开始测试样品到第二样品可以测试，需要2个小时左右的时间，一天的工作时间也仅仅能完成4个样品，测试周期长。

2、CN 101887014 A专利中描述的使用红外光谱法，选择的样品是使用丙酮对硅酮胶进行溶胀，抽取溶胀的溶液进行红外光谱测试，利用红外光谱中链烃的特征吸收峰定性判定硅酮胶中是否含白油，上面所述的溶胀这一过程的前处理的周期24h-7天，拉长了样品的测试周期。

3、气相色谱顶空-质谱联用同样需要前处理抽提液，并且气质联用是一台较为昂贵的设备，开一次所需要投入的试验成本高。

4、因为有机硅产品是复配产品，添加剂复杂多变，在250℃左右的挥发份不仅仅是白油还有其他物质，如果单纯的使用热失重法判定是否添加白油，则会出现误差较大，甚至判断错的情况发生，因此，热失重法往往与其他几个方法联动使用，实际操作复杂。

近红外光谱(NIRS)技术兴起于20世纪50年代,随着分析仪器和化学计量学的发展而得到迅速发展.由于近红外光谱具有透射、反射、透反射等多种灵活的测量模式,因此几乎不需要样品处理,可直接对实际样品进行快速、无损、在位/在线分析.近年来,近红外光谱技术不仅在科学研究工作中发挥了重要作用，尤其是制药行业，对有效成分的精确定量、对批次间稳定性的要求，快速的得到结论，建立稳定、快速、准确的测试方法的需求，使得对近红外技术需求日趋重要。