[发明专利]一种聚合物熔体性质的拉曼光谱在线测量装置与方法

摘要

本发明公开了一种聚合物熔体性质的拉曼光谱在线测量装置与方法，包括挤出机、设置在挤出机出口的检测模具，检测模具形成熔体通道；检测模具上设置有光纤探头，光纤探头依次连接拉曼光谱仪、计算机。通过将在线拉曼光谱仪的光纤探头安装在检测模具上，让熔体通过模具中的熔体通道，然后光纤探头通过模具上开设孔将不同波长的光射入到待测熔体中，通过光纤探头接收反馈回来的光信号，再利用计算机数据采集处理器，对数据进行采集与分析处理，将这些含有待测熔体性质信息的光谱信号导入到已建立的相关模型中，通过该模型便可计算得出被测熔体各组分分散性、含量及与基体的结合力，实现聚合物共混物或聚合物基复合材料熔体性质的实时测量。

主权项

一种采用拉曼光谱在线测量装置测量聚合物熔体性质的方法，其特征在于：所述拉曼光谱在线测量装置，包括挤出机、设置在挤出机出口的检测模具，检测模具包括上模和下模，上模和下模之间形成熔体通道；上模设置有光纤探头，光纤探头依次连接拉曼光谱仪、计算机，还包括如下步骤：(1)、在拉曼光谱仪上设置所需波长范围与扫描次数；(2)、启动挤出机，将待测聚合物加入料斗，聚合物经过挤出机挤出后变为熔体，熔体经过检测模具，待熔体稳定后打开拉曼光谱仪的激光器，设置激光器强度；(3)、被测熔体通过检测模具的狭道，拉曼光波由光纤探头中的发射光纤射入熔体，光波在其内部传播，之后携带聚合物的样品信息由接收光纤传输至阵列探测器，被其探测到并转变为电信号，再通过A/D转变为数字形式，由计算机内置的数据采集器采集，并代入至模型，最后计算出熔体性质指标，直至测试结束；所述的模型为拉曼光谱数据与聚合物共混物或聚合物基复合材料熔体性质指标的校正模型；该模型的建模方法为：利用挤出机在同一温度，不同螺杆转速，不同组分比例下制备若干个聚合物共混物或聚合物基复合材料样本，采集所有样本的拉曼光谱，通过与标准试样的拉曼光谱相比较计算得出添加组分的含量和与基体的结合力；按照标准方法测试所有样本的拉伸强度、储能模量和损耗模量的参数，将这3个参数归一化后取平均值作为一种条件下制得的样品的分散性指标，依次算出每个样品的分散性指标；再利用偏最小二乘法建立拉曼光谱数据与熔体性质参数之间的定量模型；模型建好之后导入计算机；所述挤出机包括料筒、设置在料筒内的螺杆、设置在料筒上的料斗。