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改性塑料是指在樹脂的基礎(chǔ)上，加入各類改性助劑（增韌劑、增強劑、阻燃劑、其他功能性助劑），通過使用加工設(shè)備，經(jīng)過特定工藝加工生產(chǎn)的具有一定使用功能的塑料制品。

正因為有如此復雜的添加劑成分，改性塑料的研發(fā)和應用工程師往往會在成分分析和性能評價時遇到很大的困難。

圖源丨微譜

事實上，對于改性塑料的性能評價，我們通常要從以下幾個方面進行分析：

指標：拉伸強度、沖擊強度、熱變形溫度、氧指數(shù)、耐老化性能、耐紫外性能等。

材料性能：材料抵抗外力性能、材料抵抗外力沖擊的能力、耐熱性能的體現(xiàn)、阻燃性能、長期使用性能、耐紫外線性能等。

評價方式：拉伸實驗、沖擊實驗、熱變形/維卡、燃燒實驗、高溫高濕、氙燈老化等。

但對于改性材料的研發(fā)人員來說，兩個性能一致的材料是否二者成分一致？同時，該評價的有效性、成本、周期又該如何平衡？本文為您解讀！

功能性助劑對材料性能的穩(wěn)定性和材料可靠性起著非常重要的作用。而想要有效地提高改性塑料的研發(fā)和評價的效率，則可以使用大型儀器對改性塑料中的微量功能助劑進行定性定量分析。下圖展示了改性塑料成分分析的具體思路。

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有了思路后，在具體的分析過程中，我們還會遇到如下的助劑分析難點：

1.樣品中助劑成分未知，分析容易沒有目的性；

2.分析方法不固定，方法需要根據(jù)樣品的具體情況進行判斷；

3.常用抗氧劑、紫外線吸收劑種類多，分析出其成分也不一定能確認牌號。

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為了避免以上情況，我們需要建立數(shù)據(jù)庫，通過大數(shù)據(jù)建議盡快找到分析方向；

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分析各種提取方式的優(yōu)缺點，進行專項選擇。

索氏提取

特點：提取耗時、溶劑量大、回收率一般

應用范圍：高含量、難提取

超聲萃取

特點：效率高、溶劑易揮發(fā)、回收率一般

應用范圍：熱穩(wěn)定性差、易提取

溶劑沉淀

特點：效率低、溶劑量大、回收率一般

應用范圍：可溶性塑料、較高含量

微波萃取

特點：效率高、極性溶劑、回收率高

應用范圍：各類塑料、微量助劑

提取方法該如何選擇？需要根據(jù)以下4個順序進行判斷選擇：

1.目標物是什么？

2.樣品體系是什么？

3.哪種分離方法最高效呢？

4.分離方案細節(jié)確定

分析方法調(diào)研：其中包含標準、專利、文獻、藥典，內(nèi)部已有方法。

分析方法開發(fā)流程：

1.預實驗：目標物調(diào)研、提取方法選擇等

2.儀器方法開發(fā)：儀器選擇、儀器方法設(shè)定等

3.方法優(yōu)化：提取方法優(yōu)化、儀器方法優(yōu)化等

4.方法學驗證：重復性、穩(wěn)定性、精密性等

以聚烯烴體系中抗氧劑的測定為例，研究微波萃取前處理方法。

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依次對平衡時間、平衡溫度、稱樣量、溶劑體積等條件進行確定，得到最優(yōu)的前處理方法。

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儀器最佳測試條件的優(yōu)化：

1）進樣量

2）流動相組成

3）洗脫程序

……

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儀器測試抗氧劑方法學研究：

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儀器測試抗氧劑結(jié)果：

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