塑料行業(yè)的水分含量測定

第一：塑料是以天然樹(shù)脂或合成樹(shù)脂為主要成分，經(jīng)添加一定的添加劑（增塑劑、阻燃劑、穩定劑、抗靜電劑等）后，在一定溫度和壓力等條件下制備所得的材料。塑料制品是指以塑料粒子為主要原料，經(jīng)過(guò)一系列加工成型工藝（注塑成型、壓縮成型、氣動(dòng)成型等）處理所制成的工業(yè)、生活用品。塑料制品因其重量輕、化學(xué)穩定性良好、絕緣性能理想、機械強度較高等優(yōu)良特性而被廣泛應用。

水分會(huì )顯著(zhù)影響塑料的物理性能，如：干重、密度、流變特性、熔融指數、導電性、機械性能等。這些物理性能的變化會(huì )導致產(chǎn)品加工及塑料制品成型過(guò)程的困難，并最終影響產(chǎn)品質(zhì)量，如：表面開(kāi)裂、反光，抗沖擊性能和拉伸強度等機械性能降低等。因此，水分含量的控制對于生產(chǎn)高質(zhì)量的塑料產(chǎn)品是至關(guān)重要的。

第二：水分管控的意義

1. 塑料原材料水分含量測定

水分是影響塑料粒子物理性能的重要指標，因此，塑料粒子原材料生產(chǎn)過(guò)程中的水分含量監控是必bu可少的。對于買(mǎi)方來(lái)說(shuō)，原料水分含量檢測，可以使雙方更好的就產(chǎn)品質(zhì)量和規格達成一致，避免商業(yè)糾紛。同時(shí)，也為原料的干燥條件提供科學(xué)的依據。

2. 判定干燥機效能，優(yōu)化干燥程序，提高生產(chǎn)效率

大多數工程塑料和塑料合金粒料都含有不同程度的水分,水分分布在粒子表面和粒子內部。此外，塑料粒子通常具有一定的吸濕性，生產(chǎn)車(chē)間的空氣濕度，包裝過(guò)程，運輸過(guò)程，貯存環(huán)境等外部環(huán)境條件均會(huì )對物料中的水分含量產(chǎn)生一定的影響。因此，在塑料制品成型加工之前，必須使用干燥設備對原料進(jìn)行干燥處理。干燥時(shí)間的控制對于后續產(chǎn)品成型過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

干燥時(shí)間過(guò)短，塑料粒子中的水分不能*排出，則對塑料制品的內在質(zhì)量與外觀(guān)質(zhì)量都有影響，并造成加工困難。塑料制品的內在質(zhì)量表現為其各項性能指標明顯下降，內應力增大，容易開(kāi)裂,聚合物水解與降解；外觀(guān)質(zhì)量表現為制品泛黃,產(chǎn)生氣泡、毛疵、銀絲、斑紋,以及光澤度降低等。

干燥時(shí)間過(guò)長(cháng)，則可能破壞塑料粒子本身的理化性質(zhì)，如：低分子添加劑降解或揮發(fā)，熱穩定性下降，韌性降低，脆性增加等。

第三：測試儀器

本文介紹兩種先進(jìn)的水分儀，為塑料行業(yè)提供快速且準確的水分測試數據。

1. 新一代水分分析儀 --- Vapor Pro XL水分儀（如圖1所示），可以對水分進(jìn)行特異性識別。該儀器由四個(gè)模塊組成：

環(huán)形加熱腔：最高測試溫度可達300℃；

氣體流量控制系統：為整個(gè)測試系統提供干燥氣體，排除環(huán)境濕度干擾，并將樣品中蒸發(fā)出的水分攜帶至傳感器中進(jìn)行檢測；

高分子電容傳感器：對水分進(jìn)行特異性識別和檢測，靈敏度高達0.1ppm；

控制系統：調節測試參數，監控儀器狀態(tài)，計算并輸出測試數據。

Vapor Pro XL采用傳感器技術(shù)檢測水分，可以排除其他揮發(fā)性成分的干擾，實(shí)現真實(shí)水分含量的測定；測試過(guò)程中無(wú)需使用任何化學(xué)試劑，測試靈敏度可達0.1ppm，測試上限為100%；

Vapor Pro XL的操作十分簡(jiǎn)單易懂，僅需簡(jiǎn)單培訓，使用人員便可輕松掌握操作要點(diǎn)，使用過(guò)程中可以實(shí)現無(wú)人值守。

使用Vapor Pro XL，僅需很少量的樣品即可完成測試，測試時(shí)間通?？梢钥刂圃?span>10分鐘左右甚至更短（測試時(shí)間與樣品量及水分含量有一定關(guān)聯(lián)），可有效提高測試效率；

在進(jìn)行水分測定時(shí)，Vapor Pro XL的控制面板可以實(shí)時(shí)顯示水分釋放的速率及總量（如圖a，b），方便用戶(hù)根據實(shí)際情況對測試方法進(jìn)行合理的優(yōu)化。

2. MAX 4000XL水分分析儀（如圖2所示）根據干燥失重法的測試原理進(jìn)行塑料的水分分析；測試過(guò)程中無(wú)需使用任何化學(xué)試劑，操作及使用都非常簡(jiǎn)易。該儀器主要包含三個(gè)模塊：

加熱模塊：采用鎳鉻合金加熱元件，最高測試溫度可達275℃的溫度；

稱(chēng)量模塊：內置耐高溫的分析天平，稱(chēng)量分辨率為0.1mg；

控制模塊：用于調節測試參數，記錄并輸出測試數據。

MAX 4000XL水分儀du有的浮力補償功能可有效地避免因高溫而導致的天平稱(chēng)量偏差；串聯(lián)測試功能可以實(shí)現溫度梯度測試需求。

使用MAX 4000XL對產(chǎn)品進(jìn)行水分含量測試，可顯示如圖2a,2b所示：

第四：測試結果

1. 使用Vapor Pro XL水分分析儀進(jìn)行塑料產(chǎn)品進(jìn)行水分含量測試，參考結果如下表。

2. 使用MAX 4000XL對一些常見(jiàn)的塑料產(chǎn)品進(jìn)行水分含量測試，參考結果如下表。

應用分析

我司水分分析儀的測試方法符合國際標準ASTM – D6980 -17 Standard Test Method for Determination of Moisture in Plastics by Loss inWeight（MAX 4000XL）和ASTM - D7191 - 2005 Standard Test Method for Determination of Moisture in Plastics byRelative Humidity Sensor（Vapor Pro XL）的要求。

對于各種塑料原材料及制品均具有良好的測試適應性，儀器維護成本低，可有效節約使用成本；測試過(guò)程中無(wú)需使用化學(xué)試劑，可避免對實(shí)驗人員的潛在風(fēng)險以及對環(huán)境的污染；操作簡(jiǎn)單，易于掌握，可以為塑料行業(yè)提供快速且準確的水分分析解決方案。

使用我司高精度水分分析儀測量原料在干燥前后的水分含量情況：一方面可以驗證原料是否*干燥，較少返工和降低次品率；另一方面可以很好的幫助用戶(hù)準確評判干燥設備的干燥效能，并簡(jiǎn)化干燥程序，減少能耗和干燥設備的維護成本，最終，提高產(chǎn)能和縮短生產(chǎn)周期。

此外，我司水分分析儀同樣適用于塑料制品的品質(zhì)分析。