【摘要】 近红外(NIR)光谱,是一种众所周知的快速简单分析技术,Lachenal[2]已经报道了用于测定弹性体成分的方法。

在轮胎工业中,弹性体是赋予产品抓地力和滚动阻力的关键。在使用的弹性体中,合成聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和异戊二烯橡胶(IR)尤为重要[1]。所有这些弹性体的物理性能,以及轮胎的性能,在很大程度上取决于它们的微观结构和苯乙烯含量,这决定了它们的玻璃化转变温度,了解弹性体的组成以及控制弹性体的组分是至关重要的。因此,需要一种可靠且可重复的方法来分析本体聚合物。该方法还必须稳健、快速和通用,以便在控制实验室中轻松实施。近红外(NIR)光谱,是一种众所周知的快速简单分析技术,Lachenal[2]已经报道了用于测定弹性体成分的方法。Miller等人[3]首次表明,借助经典最小二乘法(CLS)校准,可以确定SBR和BR的微观结构和苯乙烯含量。CLS方法的一个主要优点是它对路径长度变化的鲁棒性,这是通过对原始预测进行简单的归一化来计算相对浓度来实现的。通过这种方式,可以在相对未准备好的本体聚合物样品上进行测量。CLS方法还为光谱学家提供了通过解释估计的纯光谱轮廓来验证模型的可能性。Guilment和Bokobza[16]提出借助积分球直接在本体SBR或BR上收集近红外光谱,选择偏最小二乘(PLS)回归作为多元校正方法。通过对光谱数据应用矢量归一化来校正路径长度变化。这种预处理仅适用于成分浓度范围相对较小的情况;否则,它会在光谱-成分关系中引入非线性,并增加模型的偏差。

[1] Janin C. Chimie et pneumatiques[J]. Actualite Chimique, 1999: 67-71.

[2] Poisson N, Lachenal G, Sautereau H. Near-and mid-infrared spectroscopy studies of an epoxy reactive system[J]. Vibrational spectroscopy, 1996, 12(2): 237-247.

[3] Miller C E, Eichinger B E, Gurley T W, et al. Determination of microstructure and composition in butadiene and styrene-butadiene polymers by near-infrared spectroscopy[J]. Analytical Chemistry, 1990, 62(17): 1778-1785.

[4] Vilmin F, Dussap C, Coste N. Fast and robust method for the determination of microstructure and composition in butadiene, styrene-butadiene, and isoprene rubber by near-infrared spectroscopy[J]. Applied spectroscopy, 2006, 60(6): 619-630.

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