Способ контроля степени сшивки полиэтилена



 


Владельцы патента RU 2492451:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" (RU)

Изобретение относится к технологии производства изделий, в которых в той или иной степени используется сшитый полиэтилен, который может быть использован при производстве электрических кабелей, труб для газоводоснабжения и др. Способ заключается в том, что исследуемый и эталонный образцы поочередно помещают в камеру, изолированную от света, охлаждают с помощью жидкого азота, с использованием источника ультрафиолетового излучения возбуждают свечение полиэтилена, которое регистрируют фотоприемным устройством, и по величине фотоотклика соответственно исследуемого и эталонного образцов определяют степень сшивки. Изобретение позволяет повысить точность контроля степени сшивки полиэтилена, оперативность осуществления, а также упростить способ контроля.

 

Изобретение относится к технологии производства изделий, в которых в той или иной степени используется сшитый полиэтилен, и может быть использовано при изготовлении электрических кабелей, труб для газоводоснабжения и других изделий из данного материала.

Известны несколько видов сшивки полиэтилена. Все они сводятся к образованию поперечных связей между молекулами полимеров. В результате образуется пространственно сеточная структура. Количественной мерой качества сшивки полиэтилена является «степень сшивки» - это отношение массы сшитого полиэтилена к общей массе исследованного образца. В соответствии с ISO 10147:2011 Pipes and fittings made of crosslinked polyethylene (PE-X) - Estimation of the degree of crosslinking by determination of the gel content International Organization for Standardization / 01-Oct-2011 (a также согласно американскому стандарту ASTM D2765 - 01(2006) Standard Test Methods for Determination of Gel Content and Swell Ratio of Crosslinked Ethylene Plastics) степень сшивки определяется методом экстрагирования, в котором несшитый полиэтилен растворяется в эталонном растворителе на основе толуола. Осадок составляет долю сшитого полиэтилена в виде сетчатой структуры. Процесс длительный, занимает не меньше 11 часов. Тот же принцип оценки степени сшивки полиэтилена, но за более короткое время (2 часа) предлагается авторами [Евсеева К.А., Иванов А.Н., Калугина Е.В «Новое в способе оценки степени сшивки полиэтиленов.» Полимерные трубы. Специальное информационно-аналитическое издание Украина http://polvpipe.info/technologies-materials/320-novoevsposobeocenki].

Степени сшивки полиэтилена влияет на его прочность, поэтому она используется при оценки контроля сшивки на производстве (ГОСТ 11262-80 Пластмассы. Метод испытания на растяжение). Данный способ основан на измерении механических параметров полимерных материалов при испытании на растяжение (определяют: разрушающее напряжение при растяжении; предел текучести при растяжении; условный предел текучести; относительное удлинение при разрыве; относительное удлинение при пределе текучести). Используя эти данные, можно косвенно оценить степень сшивки исследуемого образца.

Описанные способы контроля требуют больших затрат времени для проведения измерений, что снижает оперативность этих способов; необходимость сложной предварительной подготовки исследуемых образцов; использование дополнительных материалов при применении способа по стандартам ISO 10147 и ASTM D2765. Оценка степени сшивки по ГОСТ 11262-80 требует проведения большого количества измерений.

Известен способ контроля степени сшивки полиэтилена, заключающийся в том, что исследуемый и эталонный образцы соответственно помещают в резонатор спектрометра электронного парамагнитного резонанса, записывают спектр поглощения электронного парамагнитного резонанса, по которому определяют амплитуду производной и ширину линии поглощения исследуемого и эталонного образцов соответственно с последующим определением степени сшивки по формуле (RU 2310190, МПК G01N 24/10, опубл. 10.11.2007).

Определение степени сшивки этим способом предполагает наличие сложной и дорогостоящей аппаратуры (спектрометра электронного парамагнитного резонанса).

Технический результат заключается в упрощении способа контроля, повышении оперативности осуществления и удешевление процесса.

Сущность изобретения заключается в том, что способ заключается в том, что исследуемый и эталонный образцы поочередно помещают в камеру, изолированную от света, охлаждают с помощью жидкого азота, с использованием источника ультрафиолетового излучения возбуждают люминесценцию полиэтилена, интенсивность котороей регистрируют фотоприемным устройством и по величине фотоотклика соответственно исследуемого и эталонного образцов определяют степень сшивки по формуле:

K = I I э т

где: I и Iэт - величина фотоотклика соответственно исследуемого и эталонного образцов.

Явление фотолюминесценции относится к неравновесному свечению под действием внешнего электромагнитного излучения (например, ультрафиолетового). Несшитый полиэтилен не люминесцирует. Сшитый полиэтилен светится при низкой температуре, в частности при температуре жидкого азота. Заключение о степени сшивания полиэтилена получают путем сравнения интенсивности люминесценции образца из сшитого полиэтилена (эталонный образец) и исследуемого образца, степень сшивания которого необходимо определить. В результате сшивания полиэтилена происходит увеличение интенсивности флуоресценции, что свидетельствует об увеличении концентрации поперечных связей, образующихся в результате сшивки. Интенсивность люминесценции и область спектра зависит от марки полиэтилена и технологии сшивки.

Способ осуществляют следующим образом. Исследуемый образец полиэтилена в виде пластины с известными размерами помещают в светоизолирующую ячейку. Образец охлаждают с помощью жидкого азота до температуры 77К. Через специальное окно с использованием светофильтра, пропускающего только ультрафиолетовое излучение, в образце возбуждают люминесценцию. Интенсивность свечения полиэтилена определяют с помощью фотоприемного устройства. Аналогичные измерения производят с эталонным образцом.

Степень сшивания определяют по формуле:

K = I I э т

где: I и Iэт - величина фотоотклика соответственно исследуемого и эталонного образцов.

По сравнению с известными решениями предлагаемый способ позволяет повысить оперативность осуществления, а также упростить способ контроля.

Способ контроля степени сшивки полиэтилена, заключающийся в том, что исследуемый и эталонный образцы поочередно помещают в камеру, изолированную от света, охлаждают с помощью жидкого азота, с использованием источника ультрафиолетового излучения возбуждают люминесценцию полиэтилена, интенсивность которой регистрируют фотоприемным устройством и по величине фотоотклика соответственно исследуемого и эталонного образцов определяют степень сшивки по формуле:
K = I I э т ,
где I и Iэт - величина фотоотклика соответственно исследуемого и эталонного образцов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительному устройству для определения по меньшей мере одного параметра пробы крови, с проточной измерительной ячейкой (1), в которой размещен по меньшей мере один люминесцентно-оптический сенсорный элемент (ST, SO, SG), приводимый в контакт с пробой крови, с по меньшей мере одним источником (4) света для возбуждения люминесцентно-оптического сенсорного элемента и по меньшей мере одним фотодетектором (6) для приема излученного люминесцентно-оптическим сенсорным элементом люминесцентного излучения.

Изобретение относится к области оптоэлектронной техники, микро- и наноэлектроники и может быть использовано для определения профиля распределения концентрации носителей заряда в полупроводниковой квантово-размерной структуре.

Изобретение относится к технологии водообработки и анализу состава природных и сточных вод, конкретно к устройствам, которые можно использовать для контроля содержания растворенных и диспергированных в сточных водах примесей.

Изобретение относится к устройствам для бесконтактного неразрушающего исследования электрофизических характеристик материалов, в частности, к устройствам исследования их люминесцентных свойств.

Изобретение относится к медицине, а именно к спектроскопическому способу определения в реальном времени скорости абляции в сердечной ткани in-vivo. .

Изобретение относится к измерительной технике, позволяет проводить измерение бриллюэновского сдвига частоты в зависимости от координат по длине волоконно-оптического чувствительного элемента.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к определению микроследов опасных веществ - взрывчатых веществ, наркотиков, токсичных веществ и т.п.

Изобретение относится к способу измерения в режиме реального времени толщины пленки не содержащего хром покрытия на поверхности полосовой стали. Способ характеризуется тем, что включает следующие стадии: стадия 1: выбирают два растворимых в воде химических вещества, которые содержат элементы P, Ca, Ti, Ba или Sr и не вступают в реакцию с жидкостью для нанесения не содержащего хром покрытия; стадия 2: добавляют два растворимых в воде химических вещества, выбранные на стадии 1, в жидкость для нанесения не содержащего хром покрытия и перемешивают их до гомогенности, после чего изготавливают эталонный образец пленки покрытия; стадия 3: используют излучение, испускаемое прибором определения в автономном режиме толщины пленки, для возбуждения двух растворимых в воде химических веществ для получения характеристических спектров двух растворимых в воде химических веществ и, тем самым, определения толщины пленки покрытия эталонного образца; толщину пленки покрытия, определенную при использовании растворимого в воде химического вещества, которое обладает интенсивным характеристическим спектром, принимают за фактическую толщину пленки, в то время как толщину пленки покрытия, определенную при использовании растворимого в воде химического вещества, которое обладает слабым характеристическим спектром, принимают за измеренную толщину пленки, разницу между фактической толщиной пленки и измеренной толщиной пленки принимают за величину коррекции толщины; многократно проводят операции получения величин коррекции толщины, соответствующие измеренным толщинам пленки, в результате аппроксимации величин коррекции толщины и измеренной толщины пленки получают выражение корреляционной функции между измеренной толщиной пленки и величиной коррекции толщины; стадия 4: добавляют в жидкость для нанесения не содержащего хром покрытия растворимого в воде химического вещества, которое обладает слабым характеристическим спектром, и используют излучение, испускаемое прибором определения в режиме реального времени толщины пленки покрытия, для возбуждения вещества и для получения, таким образом, измеренной толщины пленки, после чего используют выражение корреляционной функции для получения величины коррекции толщины, и, в заключение, исходя из измеренной толщины пленки и величины коррекции толщины получают фактическую толщину пленки покрытия. В результате определения в режиме реального времени изобретение способно обеспечивать эффективное отслеживание толщины пленки и непрерывную оптимизацию процесса нанесения покрытия; с высокой точностью и без какого-либо неблагоприятного воздействия на адгезионные свойства, коррозионную стойкость и экологические характеристики пленки покрытия. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу люминесцентного определения тербия. Способ включает перевод тербия в люминесцирующее соединение с органическим реагентом. В качестве реагента используют 1,2-диоксибензол-3,5-дисульфокислоту (ДБСК) и в раствор люминесцирующего комплексного соединения тербия с ДБСК добавляют этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) в соотношении Тb:ДБСК:ЭДТА=1:1:1 при рН=12,0-13,0. Изобретение позволяет повысить чувствительность, селективность и точность анализа. 1 пр.
Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к люминесцентному способу определения самария. Способ включает перевод его в люминесцирующее соединение с органическим реагентом. В качестве органического реагента используют дифениловый эфир сульфосалициловой кислоты и приливают катионное поверхностно-активное вещество цетилпиридиний бромистый при следующем соотношении компонентов: Sm:ДЭСК:ПАВ=1:2:14 при рН=6,4. Изобретение позволяет повысить точность, чувствительность и селективность анализа. 1 пр.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении температуры поверхности в области лазерного воздействия. Спектральные линии регистрации теплового излучения поверхности пирометром и спектральные полосы регистрации теплового излучения поверхности видеокамерой и спектральные линии излучения источников подсветки располагаются в спектральной полосе пропускания гальвосканера по обе стороны спектральной линии лазерного излучения в ее непосредственной близости. Устройство содержит гальвосканер с линзой, оптический пирометр и видеокамеру с объективом, а также поворотное зеркало с эллиптической областью в центре с покрытием, имеющим 100% отражение на длине волны лазера, или эллиптическое отверстие, а периферическая область зеркала обладает или высоким пропусканием в области спектра вне полосы излучения лазера или широкополосным отражающим покрытием. Изобретение обеспечивает полный мониторинг поверхности в области лазерного воздействия с минимальной погрешностью при использовании серийной оптики. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к лазерному газовому анализу и может быть использовано для бесконтактного и дистанционного определения концентрации молекулярного кислорода в воздушной атмосфере или произвольной смеси газов. Способ измерения концентрации кислорода в газовых смесях включает оптическое возбуждение молекул красителя по схеме записи динамических голографических решеток, тушение кислородом триплетных состояний этих молекул и измерение концентрации кислорода, причем измерение концентрации кислорода проводится по регистрации интенсивности и спектра излучения, генерируемого лазером с распределенной обратной связью, накачка которого осуществляется через записанную голографическую решетку. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности измерения концентрации кислорода в газовых смесях, а также дистанционности измерения концентрации молекулярного кислорода. 2 ил.
Изобретение относится к области аналитической химии порошковых материалов, в частности к способам определения массовой доли кислорода в порошках металлов методом атомно-эмиссионной спектроскопии. Способ заключается в подготовке пробы, получении атомно-эмиссионных спектров, идентификации кислорода по спектральной эмиссионной линии с длиной волны 777,19 нм. В качестве источника возбуждения атомно-эмиссионного спектра используют частотный двухимпульсный лазер на основе алюмоиттриевого граната, активированного неодимом, с длиной волны 1064 нм, с задержкой между импульсами, равной 5-10 мкс. Подготовку пробы осуществляют прессованием исследуемого материала с последующей обработкой поверхности образца лазером. При использовании изобретения суммарная относительная погрешность определения массовой доли кислорода в порошках металлов не превышает 15 масс.%; диапазон определения массовой доли кислорода в порошках металлов составляет от 0,1 до 10 масс.%. 3 пр., 1 табл.

Группа изобретений относится к области биотехнологии и направлена на идентификацию микроорганизмов в тестируемом образце. В одном варианте способ идентификации неизвестного микроорганизма включает получение тестируемого образца, который может содержать неизвестный микроорганизм. Затем осуществляют селективный лизис клеток не микроорганизмов с получением лизированного образца. Наносят лизированный образец на плотностный буфер, имеющий гомогенную плотность, в контейнере. Центрифугируют контейнер для отделения неизвестного микроорганизма от других компонентов лизированного образца. При этом указанный микроорганизм проходит через плотностный буфер и образует осадок на дне контейнера. In situ pегистрируют собственную флуоресценцию неизвестного микроорганизма в осадке во фронтальном режиме с получением матрицы возбуждения-испускания (EEM). Идентифицируют до уровня рода, вида и/или штамма неизвестный микроорганизм путем сравнения спектроскопических измерений со снятыми спектроскопическими измерениями известных микроорганизмов. В другом варианте предложен способ идентификации неизвестного микроорганизма из гемокультуры. Преимуществом изобретений является быстрая идентификации микроорганизмов в одном герметичном контейнере, при этом сканирование осадка микроорганизмов во фронтальном режиме повышает процент правильной идентификации микроорганизма. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил., 10 табл., 10 пр.
Изобретение относится к способу определения меди в природных и питьевых водах. Способ включает концентрирование меди на сорбционном материале, помещенном в патрон, путем пропускания через него анализируемой пробы, элюирование меди азотной кислотой и определение меди методами атомной спектроскопии. При этом концентрирование меди проводят на сшитом N-2-сульфоэтилхитозане со степенью замещения 0.5 со скоростью пропускания пробы через патрон 1.0-2.0 мл/мин. Элюирование осуществляют раствором азотной кислоты с концентрацией 0.1 моль/л. Раствор азотной кислоты пропускают через патрон со скоростью 1.0-2.0 мл/мин. Способ позволяет повысить эффективность концентрирования меди и экспрессность определения меди в природных и питьевых водах. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области химического анализа веществ. В способе анализа химического состава материалов, включающем лазерное испарение или абляцию исследуемых образцов, ионизацию продуктов лазерного испарения или абляции исследуемых образцов и детектирование полученных ионов масс-анализатором, используют дополнительно введенную твердую мишень для генерации лазерной плазмы путем воздействия на нее лазерным излучением, а ионизацию продуктов лазерного испарения или абляции образцов осуществляют с использованием полученной лазерной плазмы. Ионизацию продуктов лазерного испарения или абляции образцов ведут в присутствии дополнительно введенного газа-реагента, в качестве которого используются химические соединения, содержащие гидроксильные, или амино-, или сульфгидрильные группы, и осуществляют излучением лазерной плазмы, энергия квантов которого превышает потенциал ионизации продуктов лазерного испарения или газа-реагента. Лазерное испарение осуществляют посредством пространственного сканирования поверхности анализируемого твердого или жидкого образца лазерным лучом, а исследуемый образец размещают с возможностью его перемещения относительно масс-спектрометра и/или лазерного луча. Технический результат - возможность определения широкого класса химических соединений с высокой чувствительностью в реальном времени. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к области аналитической химии элементного анализа и может быть использовано для лазерно-искрового эмиссионного определения лантана, церия, празеодима, неодима в металлических сплавах и порошках. Способ основан на воздействии на поверхность исследуемого образца сфокусированного лазерного излучения с энергией импульса 0,12-0,9 Дж и длительностью импульса 0,02-240 мкс. Проводят анализ свечения лазерной искры, что позволяет выделить спектральные линии паров определяемых элементов и идентифицировать спектральные линии. Для определения каждого из элементов используются экспериментально установленные наиболее чувствительные линии лазерной эмиссии элементов в следующих спектральных диапазонах для: лантана 390-415 нм, церия 400-425 нм, празеодима 410-425 нм, неодима 400-415 нм.
Наверх