一种丙烯腈聚合液中偶氮二异丁腈残余的检测方法

1.一种丙烯腈聚合液中偶氮二异丁腈AIBN残余的检测方法，其特征在于通过高效液相色谱仪来实现的，包括如下步骤：
步骤1、建立AIBN溶液的标准曲线
配置不同浓度的系列AIBN标准溶液，用HPLC测试所述AIBN标准溶液，建立AIBN峰的积分面积与其浓度的标准曲线;
步骤2、测定丙烯腈聚合液中AIBN的残余
将丙烯腈聚合液稀释后在沉淀剂中沉淀，过滤除去聚丙烯腈，滤液浓缩得到不含聚丙烯腈的AIBN溶液，将该不含聚丙烯腈的AIBN溶液用于HPLC测试，测出AIBN峰的积分面积，将该积分面积代入标准曲线即可计算AIBN的残余量；所述沉淀剂为能溶解AIBN而不溶解聚丙烯腈的任何溶剂或其组合；
所述的AIBN标准溶液的溶剂和稀释丙烯腈聚合液的溶剂一致，选自二甲基亚砜或N，N-二甲基甲酰胺。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述沉淀剂为甲醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷之一或其组合。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述HPLC的检测程序包括流动相为乙腈和水的体积比为30：70~70：30的混合溶液，流速为0.5~1ml/min，柱温为25~35°C，监测器为紫外监测器，监测波长210nm或346nm，进样体积为5~15μl。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述流动相乙腈和水的比例为
40:60~60:40，所述流速为0.5ml/min，所述柱温为35℃，所述监测波长346nm，所述进样体积为10μl。

一种丙烯腈聚合液中偶氮二异丁腈残余的检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及丙烯腈聚合液中偶氮二异丁腈残余的检测方法，更具体地涉及用于制备碳纤维原丝的丙烯腈聚合液中偶氮二异丁腈的检测方法。
背景技术
[0002] 聚丙烯腈基碳纤维具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、以及良好的导电性、导热性等优异性能，在航天航空、机械电子、化工建材及高级体育用品等方面具有不可替代的作用。聚合工艺是决定制备性能优异碳纤维的先决条件，必须严格控制各聚合参数。丙烯腈的聚合方法较多，主要有溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和本体聚合，其中溶液聚合用于制备碳纤维用聚丙烯腈最为广泛，使用的引发剂主要是偶氮二异丁腈(AIBN)。AIBN的量必须严格控制，一般不超过单体总量的0.5％，最好是0.3％以下。因为AIBN的半衰期较长，残留未分解的AIBN在后处理的过程中一直分解，并放出N2，严重影响纺丝的稳定性和原丝的质量。因此，对丙烯腈聚合液中AIBN残余的检测是十分必要的。然而，现有专利及文献还没有关于丙烯腈聚合液中AIBN残余检测方法的报道。
发明内容
[0003] 基于上述缺点，本发明的目的是提供一种检测丙烯腈聚合液中AIBN残余的方法，该方法的特征是准确、灵敏、高效且操作简单。本发明方法是通过高效液相色谱仪(HPLC)来实现的，具体技术方案如下：
[0004] 步骤1、建立AIBN溶液的标准曲线
[0005] 配置不同浓度的系列AIBN标准溶液，用HPLC测试所述AIBN标准溶液，建立AIBN峰面积与其浓度的标准曲线。
[0006] 步骤2、测定丙烯腈聚合液中AIBN的残余
[0007] 将丙烯腈聚合液在沉淀剂中沉淀，过滤除去聚丙烯腈，滤液浓缩得到不含聚丙烯腈的AIBN溶液，将该不含聚丙烯腈的AIBN溶液用于HPLC测试，测出AIBN峰的积分面积，将该积分面积代入标准曲线计算AIBN的残余量。
[0008] 所述HPLC的反应程序是以乙腈和水的的比例为30∶70～70∶30的混合溶液，优选为40∶60～60∶40；流速为0.5～1.0ml/min，优选为0.5ml/min；柱温为25～
35℃，优选为35℃；检测器为紫外检测器，检测波长210nm或346nm，优选为346nm；进样体积为5～15μl，优选为10μl。
[0009] 所述配置标准溶液所用的溶剂与稀释丙烯腈聚合液的溶剂保持一致，优选自二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺。
[0010] 所述丙烯腈聚合液在沉淀剂中沉淀的目的是为了除去聚丙烯腈。沉淀剂为能溶解AIBN而不溶解聚丙烯腈的任何溶剂或其组合，优选低沸点的溶剂或其组合，例如甲醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷之一或其组合。
[0011] 本发明提供一种丙烯腈聚合液中偶氮二异丁腈残余的检测方法，该方法操作简单、高效，获得的数据准确、灵敏。
附图说明
[0012] 图1所示是检测的AIBN标准溶液谱图
[0013] 图2所示是AIBN峰积分面积与其浓度的标准曲线
[0014] 图3所示是实施例2检测的待测样品谱图。
具体实施方式
[0015] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
[0016] 若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0017] 实施例1
[0018] 配制浓度为2ppm、10ppm、50ppm、100ppm和200ppm的系列AIBN标准溶液，溶剂为二甲基亚砜(DMSO)。用Waters ACQUITY UPLCTM高效液相色谱仪测试这些标准溶液。色谱柱(BEH C18 1.7μm，2.1×50mm)的柱温为30℃，流动相乙腈和水的体积比例为1∶1的混合溶液，流动相的流速为0.5mL/min，检测器为紫外检测器，检测波长为346nm，样品进样体积为10μL。上述溶液经高效液相色谱仪分析后，得到如图1所示的HPLC谱图。根据AIBN峰积分面积与浓度的关系，绘制标准曲线，如图2所示。
[0019] 实施例2
[0020] 取1g丙烯腈聚合液，加入3g DMSO稀释后在二氯甲烷中沉淀，过滤，滤液在室温下浓缩至4g，得到不含聚丙烯腈的AIBN溶液，用HPLC测试该AIBN溶液，HPLC的反应程序同实施例1。得到AIBN峰的积分面积为589(图3)，由图1查得AIBN的浓度为6.5ppm。因此，该丙烯腈聚合液中AIBN的残余量为6.5×4＝26ppm。
[0021] 实施例3
[0022] 取1g丙烯腈聚合液，加入3gDMSO稀释后在乙醇中沉淀，过滤，滤液在室温下浓缩至4g，得到不含聚丙烯腈的AIBN溶液，用HPLC测试该AIBN溶液，HPLC的反应程序同实施例1，得到AIBN峰的积分面积为573，由图1查得AIBN的浓度为6.3ppm。因此，该丙烯腈聚合液中AIBN的残余量为6.3×4＝25.2ppm。
[0023] 实施例4
[0024] 配制浓度为20ppm的AIBN溶液，取该溶液4g用于溶解1g聚丙烯腈基原丝，即得到浓度为16ppm的含聚丙烯腈的AIBN溶液。将该含聚丙烯腈的AIBN溶液进行与实施例2相同的操作过程，得到积分面积是1377。由图1查得测得的AIBN浓度为15.2ppm。从结果可以看出，HPLC用于AIBN残余的检测，是十分灵敏和准确的。