在线近红外光谱测量与表征PLA/PBAT共混挤出过程研究

发布时间：2023-02-18 09:25

　　共混是重要的聚合物改性手段之一,共混物的组分含量和分散均匀性是影响材料最终性能和产品质量的重要因素。然而目前尚缺少一种在线测量分析共混物组分含量和分散均匀性的技术和设备,无法对共混改性生产过程进行实时监测和控制。本文提出利用近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIR)测量技术,结合化学计量学(chemometrics)方法,研究开发能够对聚合物共混挤出过程中组分含量和分散均匀性进行实时测量与表征的技术和设备。这对于拓展近红外光谱测量技术在聚合物加工领域的应用,提升聚合物材料加工技术水平,促进我国聚合物改性等相关产业向精益化,信息化方向发展具有重要意义。本文搭建了全套的在线近红外光谱测量系统,重点针对普通近红外探头无法满足共混过程中高温、高压的使用环境的问题,开发了特殊的光路调节和冷却部件,研制成功专门用于聚合物加工过程测量的传感器,并通过了性能和可靠性测试。选用聚乳酸(poly(lactic acid),PLA)/聚己二酸丁二酯-对苯二甲酸丁二酯(poly(butylene adipate-coterephthalate),PBAT)共混挤出过程作为研究对...

【文章页数】：115 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要物理量名称及符号表
第一章 绪论
    1.1 背景
    1.2 在线测量技术
        1.2.1 超声测量技术
        1.2.2 质谱测量技术
        1.2.3 近红外光谱测量技术
    1.3 在线近红外光谱测量技术
        1.3.1 发展历程
        1.3.2 基本原理
        1.3.3 分析方法
        1.3.4 应用研究现状
        1.3.5 存在的难点
    1.4 研究目的、内容及意义
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究意义
    1.5 本章小结
第二章 在线近红外光谱测量系统的开发
    2.1 系统简介
    2.2 系统硬件
        2.2.1 近红外光谱仪
        2.2.2 测样附件
        2.2.3 传感器
        2.2.4 传感器性能及可靠性测试
    2.3 系统软件
        2.3.1 光谱数据采集软件
        2.3.2 化学计量学软件
    2.4 本章小结
第三章 PLA/PBAT共混物组分含量测量
    3.1 在线测量PLA/PBAT共混挤出过程中组分含量
        3.1.1 实验
        3.1.2 谱图分析
        3.1.3 主成分分析
        3.1.4 主成分回归
        3.1.5 偏最小二乘法
        3.1.6 最佳PCR校正模型与最佳PLS校正模型对比
    3.2 离线测量PLA/PBAT共混物组分含量
        3.2.1 实验
        3.2.2 谱图分析
        3.2.3 主成分分析
        3.2.4 偏最小二乘法
    3.3 在线测量与离线测量组分含量结果对比
    3.4 本章小结
第四章 PLA/PBAT共混物组分分散均匀性测量
    4.1 在线测量PLA/PBAT共混挤出过程中组分分散均匀性
        4.1.1 实验
        4.1.2 谱图分析
        4.1.3 主成分分析
        4.1.4 组分含量预测
        4.1.5 组分分散均匀性预测
    4.2 离线表征PLA/PBAT共混物组分分散均匀性
        4.2.1 实验
        4.2.2 组分分散均匀性表征
    4.3 在线测量与离线表征组分分散均匀性结果对比
    4.4 本章小结
结论与建议
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3744699