一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法与流程

1.本技术涉及高分子材料领域，尤其涉及偕胺肟树脂。


背景技术：

2.镓，是一种稀散金属，主要分布于铝土矿中。由于其特殊的物理性质，被列为重要的战略资源，被广泛应用于半导体、光伏材料、磁性材料、化工、医疗、国防等领域。目前，90％以上的镓是从氧化铝生产的种分母液中回收的，我国主要采用树脂吸附法提取。目前国内每年粗镓的产量约为360吨，每生产1吨镓，树脂消耗量约为10吨，每吨树脂价格为10万，每年消耗的树脂价值3.6亿元。树脂的质量是影响镓产率最重要的因素之一，而树脂对金属离子的吸附容量主要取决于其特征官能基团的数量和与金属离子的结合能力。
3.提镓一般采用偕胺肟树脂，其通过氨基、肟基与镓离子形成配位从而实现对镓的提取分离。氨基、肟基是由丙烯腈中的氰基通过化学接枝得到，氨基、肟基接枝率越高，对镓的吸附效果越好。因此，氨基、肟基接枝率，直接关系到对镓的吸附能力，进而影响镓的产量。
4.目前偕胺肟树脂中接枝率测定公知的方法为重量法，即通过化学接枝前后重量的差值来计算接枝的百分含量。但重量法易受副产物、致孔剂、稀释剂、引发剂等杂质残留的影响，导致测定偏差较大。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，以解决偕胺肟树脂中接枝率测定方法偏差较大的技术问题。
6.本技术实施例提供一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，所述偕胺肟树脂接枝率的分析方法包括如下步骤：
7.提供高分子填充材料和干燥的偕胺肟树脂颗粒，将所述高分子填充材料填充至所述偕胺肟树脂颗粒的空隙中，制成预制块；
8.将所述预制块切片，并选取具有偕胺肟树脂颗粒截面的预制片材；
9.对所述预制片材进行喷金处理，得到测试片；
10.通过扫描电镜观察所述偕胺肟树脂颗粒截面的表面形貌，并进行eds能谱分析，得到n元素含量；
11.通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率。
12.在本技术的一些实施例中，所述通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率，通过如下公式计算：
[0013][0014]
其中，所述n偕胺肟为偕胺肟树脂的n元素重量含量，所述n丙烯腈为用于接枝得到所述偕胺肟树脂的丙烯腈树脂的n元素重量含量。
[0015]
在本技术的一些实施例中，所述高分子填充材料为热固化树脂。
[0016]
在本技术的一些实施例中，所述高分子填充材料为环氧树脂。
[0017]
在本技术的一些实施例中，所述将所述高分子填充材料填充至所述偕胺肟树脂颗粒的空隙中，包括：
[0018]
提供粉末形态的所述高分子填充材料，并与所述偕胺肟树脂颗粒共混得到混合物；
[0019]
将所述混合物加入模具中，在预定温度和预定压力下进行热压。
[0020]
在本技术的一些实施例中，所述预定温度不低于所述热固化树脂的热固化温度；和/或，
[0021]
所述预定压力不低于10mpa。
[0022]
在本技术的一些实施例中，所述将所述高分子填充材料填充至所述偕胺肟树脂颗粒的空隙中，包括：
[0023]
将所述偕胺肟树脂颗粒加入到模具中；
[0024]
将所述高分子填充材料熔融后加入所述模具。
[0025]
在本技术的一些实施例中，在对所述预制片材进行喷金处理之前，对所述预制片材的一面进行打磨抛光。
[0026]
在本技术的一些实施例中，所述预制片材的厚度为1-8mm。
[0027]
在本技术的一些实施例中，所述喷金处理的持续时间为10-60s。
[0028]
本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0029]
本技术实施例提供的一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，通过将高分子填充材料与偕胺肟树脂颗粒共同制备成预制块，再将预制块制备成可用于扫描电镜测试的测试片，使得本技术可以通过eds能谱分析测得偕胺肟树脂的n元素含量，并可以通过n元素含量进一步计算偕胺肟树脂接枝率。本技术通过n元素含量计算偕胺肟树脂接枝率，准确率较高，且不需要添加丙酮等有毒有害化学试剂、操作简易、分析测定快。
附图说明
[0030]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
[0031]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]
图1为本技术实施例1提供的测试片中偕胺肟树脂的电镜-能谱图；
[0033]
图2为本技术实施例2提供的测试片中偕胺肟树脂的电镜-能谱图；
[0034]
图3为本技术实施例3提供的测试片中偕胺肟树脂的电镜-能谱图。
具体实施方式
[0035]
为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0036]
除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0037]
除非另有特别说明，本技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0038]
现有的偕胺肟树脂中接枝率测定方法存在偏差较大的技术问题。
[0039]
本技术实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0040]
本技术实施例提供一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，所述偕胺肟树脂接枝率的分析方法包括如下步骤：
[0041]
s1：提供高分子填充材料和干燥的偕胺肟树脂颗粒，将所述高分子填充材料填充至所述偕胺肟树脂颗粒的空隙中，制成预制块；
[0042]
s2：将所述预制块切片，并选取具有偕胺肟树脂颗粒截面的预制片材；
[0043]
s3：对所述预制片材进行喷金处理，得到测试片；
[0044]
s4：通过扫描电镜观察所述偕胺肟树脂颗粒截面的表面形貌，并进行eds能谱分析，得到n元素含量；
[0045]
s5：通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率。
[0046]
本技术针对于已制备得到的偕胺肟树脂的接枝率进行分析。偕胺肟树脂一般为颗粒形态。
[0047]
偕胺肟树脂颗粒一般粒径较小，不利于制备成便于sem测试的片材。本技术通过以高分子填充材料填充所述偕胺肟树脂颗粒的空隙，并固化为一个整体形成预制块。选用高分子材料作为填充物的原因是，高分子材料硬度较低，利于切片。
[0048]
本技术所述的高分子填充材料为一切可固化的高分子材料。固化的方式包括但不限于：熔融-冷却固化、热固化、通过粘接剂粘连固化、光固化、凝胶化。因此，本技术所述的高分子填充材料不仅包括常规意义上的塑料、橡胶材料，还包括凝胶材料。其填充前的形态可以是固态或液态。作为容易实施的优选方式，在实际情况下一般选用熔融-冷却固化或者热固化的方式。
[0049]
偕胺肟树脂颗粒在制成预制块前需要干燥，这是因为其表面残留的水分子会干扰元素含量的计算，造成误差。
[0050]
由于预制片材是高分子材料，导电性通常较差，不利于进行扫描电镜分析，因此需要作喷金处理。
[0051]
偕胺肟树脂接枝率指的是可吸附镓离子的基团的接枝率。这些基团的共同特点是含有n元素，并且偕胺肟树脂中的n元素理论上全部存在于这些基团中，因此通过所述n元素含量可以计算所述偕胺肟树脂接枝率。
[0052]
本技术通过将高分子填充材料与偕胺肟树脂颗粒共同制备成预制块，再将预制块制备成可用于扫描电镜测试的测试片，使得本技术可以通过eds能谱分析测得偕胺肟树脂的n元素含量，并可以通过n元素含量进一步计算偕胺肟树脂接枝率。本技术通过n元素含量计算偕胺肟树脂接枝率，准确率较高，且不需要添加丙酮等有毒有害化学试剂、操作简易、分析测定快。
[0053]
在本技术的一些实施例中，所述通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率，通过如下公式计算：
[0054][0055]
其中，所述n偕胺肟为偕胺肟树脂的n元素重量含量，所述n丙烯腈为用于接枝得到所述偕胺肟树脂的丙烯腈树脂的n元素重量含量。
[0056]
本领域技术人员可以理解，偕胺肟树脂由丙烯腈树脂接枝制备得到。
[0057]
在本技术的一些实施例中，所述高分子填充材料为热固化树脂。
[0058]
将热固化树脂作为高分子填充材料可以较方便地通过热固化的方式将高分子填充材料和偕胺肟树脂颗粒制成预制块。
[0059]
在本技术的一些实施例中，所述高分子填充材料为环氧树脂。
[0060]
本领域技术人员可以理解，环氧树脂为常见的热固化树脂。另外需要说明，高分子填充材料选用环氧树脂并不意味着一定要通过热固化的形式使高分子填充材料固化，例如还可以通过熔融-冷却的方式固化。
[0061]
在本技术的一些实施例中，步骤s1中，所述将所述高分子填充材料填充至所述偕胺肟树脂颗粒的空隙中，包括：
[0062]
s111：提供粉末形态的所述高分子填充材料，并与所述偕胺肟树脂颗粒共混得到混合物；
[0063]
s112：将所述混合物加入模具中，在预定温度和预定压力下进行热压。
[0064]
上述步骤s111和s112是通过热固化制备预制块的常规方式。本领域技术人员可以根据实际情况选用合适的预定温度和预定压力。
[0065]
在本技术的一些实施例中，所述预定温度不低于所述热固化树脂的热固化温度。
[0066]
预定温度不低于所述热固化树脂的热固化温度，这使得所述混合物在预定温度下能够较好地进行热固化。
[0067]
在本技术的一些实施例中，所述预定压力不低于10mpa。
[0068]
预定压力不低于10mpa可以保证热固化效果。
[0069]
在本技术的一些实施例中，所述将所述高分子填充材料填充至所述偕胺肟树脂颗粒的空隙中，包括：
[0070]
s121：将所述偕胺肟树脂颗粒加入到模具中；
[0071]
s122：将所述高分子填充材料熔融后加入所述模具。
[0072]
上述步骤s121和s122是熔融-冷却固化方法的常规操作方式，高分子填充材料熔融后与所述偕胺肟树脂颗粒混合，冷却后高分子填充材料固化即可得到所述预制块。
[0073]
在本技术的一些实施例中，在对所述预制片材进行喷金处理之前，对所述预制片材的一面进行打磨抛光。
[0074]
本领域技术人员可以理解，打磨抛光的一面为sem测试时的观察面。
[0075]
对所述测试片进行打磨抛光，可以使后续得到的测试片的表面更加平整、元素分布更加均匀。
[0076]
在本技术的一些实施例中，所述预制片材的厚度为1-8mm。
[0077]
本领域技术人员可以理解，进行sem测试时，1-8mm是常规的样片厚度。
[0078]
在本技术的一些实施例中，所述喷金处理的持续时间为10-60s。
[0079]
本领域技术人员可以理解，10-60s的喷金处理持续时间可以有效地改善测试片材的电导率，且不会导致喷金成本过高。
[0080]
下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
[0081]
实施例1
[0082]
本实施例提供一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，所述偕胺肟树脂接枝率的分析方法包括如下步骤：
[0083]
提供和干燥的偕胺肟树脂颗粒，将所述偕胺肟树脂颗粒加入到模具中；
[0084]
将所述环氧树脂熔融后加入所述模具，冷却后脱模得到预制块；
[0085]
将所述预制块切片，并选取具有偕胺肟树脂颗粒截面的预制片材，得到的预制片材厚度为2mm；
[0086]
对所述预制片材的一面进行打磨抛光；
[0087]
对所述预制片材未打磨的一面进行20s的喷金处理，得到测试片；
[0088]
通过扫描电镜观察所述偕胺肟树脂颗粒截面的表面形貌，并进行eds能谱分析，得到n元素含量，其中扫描电镜参数设置为：加速电压15kv，比例尺80μm，图片宽度：269μm，检测器：bsd full；
[0089]
通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率。
[0090]
请参考图1，图1示出了本实施例所得到的测试片中偕胺肟树脂的电镜-能谱图，包括所述测试片的表面形貌信息和元素含量信息。图1中绿色区域为进行eds能谱分析的区域。从图1得知n元素的原子数目含量为21.95％，重量含量为23.03％。
[0091]
所述通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率，包括如下步骤：
[0092][0093]
实施例2
[0094]
本实施例提供一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，所述偕胺肟树脂接枝率的分析方法包括如下步骤：
[0095]
提供和干燥的偕胺肟树脂颗粒，将所述偕胺肟树脂颗粒加入到模具中；
[0096]
将所述环氧树脂熔融后加入所述模具，冷却后脱模得到预制块；
[0097]
将所述预制块切片，并选取具有偕胺肟树脂颗粒截面的预制片材，得到的预制片材厚度为4mm；
[0098]
对所述预制片材的一面进行打磨抛光；
[0099]
对所述预制片材未打磨的一面进行30s的喷金处理，得到测试片；
[0100]
通过扫描电镜观察所述偕胺肟树脂颗粒截面的表面形貌，并进行eds能谱分析，得到n元素含量，其中扫描电镜参数设置为：加速电压15kv，比例尺80μm，图片宽度：269μm，检测器：bsd full；
[0101]
通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率。
[0102]
请参考图1，图1示出了本实施例所得到的测试片中偕胺肟树脂的电镜-能谱图，包括所述测试片的表面形貌信息和元素含量信息。图1中绿色区域为进行eds能谱分析的区域。从图1得知n元素的原子数目含量为21.86％，重量含量为22.75％。
[0103]
所述通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率，包括如下步骤：
[0104][0105]
实施例3
[0106]
本实施例提供一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，所述偕胺肟树脂接枝率的分析方法包括如下步骤：
[0107]
提供和干燥的偕胺肟树脂颗粒，将所述偕胺肟树脂颗粒加入到模具中；
[0108]
将所述环氧树脂熔融后加入所述模具，冷却后脱模得到预制块；
[0109]
将所述预制块切片，并选取具有偕胺肟树脂颗粒截面的预制片材，得到的预制片材厚度为6mm；
[0110]
对所述预制片材的一面进行打磨抛光；
[0111]
对所述预制片材未打磨的一面进行40s的喷金处理，得到测试片；
[0112]
通过扫描电镜观察所述偕胺肟树脂颗粒截面的表面形貌，并进行eds能谱分析，得到n元素含量，其中扫描电镜参数设置为：加速电压15kv，比例尺80μm，图片宽度：269μm，检测器：bsd full；
[0113]
通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率。
[0114]
请参考图1，图1示出了本实施例所得到的测试片中偕胺肟树脂的电镜-能谱图，包括所述测试片的表面形貌信息和元素含量信息。图1中绿色区域为进行eds能谱分析的区域。从图1得知n元素的原子数目含量为22.66％，重量含量为23.85％。
[0115]
所述通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率，包括如下步骤：
[0116][0117]
本技术的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本技术范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
[0118]
在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本技术说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联
关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况。对于用“和/或”描述的三项以上的关联对象的关联关系，表示这三个关联对象可以单独存在任意一项，或者其中任意至少两项同时存在，例如，对于a，和/或b，和/或c，可以表示单独存在a、b、c中的任意一项，或者同时存在其中的任意两项，或者同时存在其中三项。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
[0119]
以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，其特征在于，所述偕胺肟树脂接枝率的分析方法包括如下步骤：提供高分子填充材料和干燥的偕胺肟树脂颗粒，将所述高分子填充材料填充至所述偕胺肟树脂颗粒的空隙中，制成预制块；将所述预制块切片，并选取具有偕胺肟树脂颗粒截面的预制片材；对所述预制片材进行喷金处理，得到测试片；通过扫描电镜观察所述偕胺肟树脂颗粒截面的表面形貌，并进行eds能谱分析，得到n元素含量；通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率。2.根据权利要求1所述的一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，其特征在于，所述通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率，包括如下步骤：所述通过所述n元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率，通过如下公式计算：其中，所述n偕胺肟为偕胺肟树脂的n元素重量含量，所述n丙烯腈为用于接枝得到所述偕胺肟树脂的丙烯腈树脂的n元素重量含量。3.根据权利要求1所述的一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，其特征在于，所述高分子填充材料为热固化树脂。4.根据权利要求3所述的一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，其特征在于，所述高分子填充材料为环氧树脂。5.根据权利要求3所述的一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，其特征在于，所述将所述高分子填充材料填充至所述偕胺肟树脂颗粒的空隙中，包括：提供粉末形态的所述高分子填充材料，并与所述偕胺肟树脂颗粒共混得到混合物；将所述混合物加入模具中，在预定温度和预定压力下进行热压。6.根据权利要求5所述的一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，其特征在于，所述预定温度不低于所述热固化树脂的热固化温度；和/或，所述预定压力不低于10mpa。7.根据权利要求1所述的一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，其特征在于，所述将所述高分子填充材料填充至所述偕胺肟树脂颗粒的空隙中，包括：将所述偕胺肟树脂颗粒加入到模具中；将所述高分子填充材料熔融后加入所述模具。8.根据权利要求1所述的一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，其特征在于，在对所述预制片材进行喷金处理之前，对所述预制片材的一面进行打磨抛光。9.根据权利要求1所述的一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，其特征在于，所述预制片材的厚度为1-8mm。10.根据权利要求1所述的一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，其特征在于，所述喷金处理的持续时间为10-60s。

技术总结
本申请涉及一种偕胺肟树脂接枝率的分析方法，包括如下步骤：提供高分子填充材料和干燥的偕胺肟树脂颗粒，将所述高分子填充材料填充至所述偕胺肟树脂颗粒的空隙中，制成预制块；将所述预制块切片，并选取具有偕胺肟树脂颗粒截面的预制片材；对所述预制片材进行喷金处理，得到测试片；通过扫描电镜观察所述偕胺肟树脂颗粒截面的表面形貌，并进行EDS能谱分析，得到N元素含量；通过所述N元素含量计算所述偕胺肟树脂接枝率。本申请通过N元素含量计算偕胺肟树脂接枝率，准确率较高，且不需要添加丙酮等有毒有害化学试剂、操作简易、分析测定快。定快。定快。


技术研发人员：卢思名 于晴 齐利娟 樊大林
受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/14