PVC糊树脂扫描电镜样品制备方法与流程

pvc糊树脂扫描电镜样品制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种pvc糊树脂性能的检测方法。


背景技术：

2.pvc糊树脂是指同增塑剂混合后，经搅拌能形成稳定悬浮液(pvc增塑糊)的pvc树脂。pvc糊树脂强度低，质地类似滑石粉。pvc糊树脂具有良好的发泡性和高速刮涂性，可掺入高含量填充物，适用于弹性地板的发泡层、发泡人造革和壁纸。pvc糊树脂还在手套、汽车内饰等行业中广泛应用。
3.pvc糊树脂常用种子乳液法和微悬浮法生产，通过喷雾干燥可以形成含近百um级次级粒子的pvc糊树脂产品。种子乳液法生产的pvc糊树脂，由于种子(0.1-1um)不完全凝聚，初级粒子(0.1-3um)具有两种粒子形态，在粒径分布上存在双峰分布。
4.pvc糊树脂初级粒子的粒径和形貌特征会对糊粘度产生影响。例如，较为离散的pvc糊树脂，其初级粒子粒径分布较宽，可以使增塑糊中的自由增塑剂量增加，从而使糊粘度降低。许多研究也表明，以离散的初级粒子状态存在的初级粒子型和松散的次级粒子型颗粒形态存在的糊树脂性能主要由初级粒子决定。运用扫描电镜比较不同pvc糊树脂的初级粒子，可以对pvc糊树脂性能进行辅助分析。
5.目前的pvc糊树脂扫描电镜样品制备方法，有待改进，如文献《储存温度对pvc溶胶黏度性能的影响》(杨照等人，现代塑料加工应用，2018年第5期第30卷)提供的方法，用干净的毛笔将样品蘸洒在贴有双面胶带的样品台上，并用吸耳球轻轻吹掉浮粒，然后于离子溅射仪中镀金200s。此类将pvc糊树脂粉体直接固定在扫描电镜样品台上继而观察初级粒子的方法，由于无定型粉末相互粘连，次级粒子较多，通常无法清晰观察初级粒子，拍摄过程费劲。pvc糊树脂初级粒子(0.1-3um)比表面积较大，自身存在聚集性，采用常规分散方法，如用乙醇对pvc糊树脂粉体加以分散，通常不能达到理想效果，如文献《碳酸钙填充对pvc增塑糊黏度的影响》(谭红等人，高分子材料科学与工程，2016年第2期第32卷)报道了一种将pvc增塑糊先用200倍酒精稀释，再将稀释后的糊滴在直径约1cm的平板样品台上，自然风干后于离子溅射仪中镀金200s的制样方法。值得注意的是，pvc糊树脂在分散中如果受热不当，颗粒表面会产生坑蚀。
6.同时，含水分或其他挥发性有机物的扫描电镜样品，会对镜筒和电气线路造成损坏。因此经过化学分散处理的pvc糊树脂粉体样品，必须经过干燥处理。
7.总之，采用常规扫描电镜制样方法，无法获得pvc糊树脂高分散性微纳米颗粒影像。


技术实现要素：

8.本发明目的在于公开一种pvc糊树脂扫描电镜样品制备方法，以克服原先pvc糊树脂扫描电镜制样方法的不足。
9.本发明所述的pvc糊树脂扫描电镜样品制备方法，包括下述步骤：
10.(1)在超声浴中，将分散剂溶于去离子水中形成分散剂水溶液，再将被检测的pvc糊树脂粉体与分散剂水溶液混合，获得超声微悬浮液，然后将所述的悬浮液滴在扫描电镜样品台的碳导电胶带上，轻轻晃动样品台，使液体在碳导电胶层上形成薄液层，烘干，温度为95-120℃，时间为20-30min，获得样品前体；
11.所述的分散剂选自聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、烯丙基聚氧乙烯醚、聚乙二醇二丙烯酸酯和托可索仑中的一种或一种以上；
12.所述的分散剂水溶液中，分散剂的重量浓度为0.1-0.3％；
13.所述的pvc糊树脂粉体与分散剂水溶液质量之比为1：5000至1：500；优选的混合的工艺条件如下：
14.超声分散5-20min，升温不超过35℃，静置悬浮液5-30min，取中上层悬浮液用；
15.所述超声浴的输出功率为200w，工作频率为50-70khz；
16.所述的碳导电胶带，面积大小为8mm*9mm；
17.(2)将样品前体采用磁控溅射镀金方法处理1～3次，真空度3-10pa，每次时间为1～3min，溅射电流为36-45ma，获得pvc糊树脂扫描电镜样品；
18.所述的磁控溅射镀金方法为公知的方法，本领域的技术人员如有需要，可参见文献《扫描电镜分辨率标准样品的研制》(于长湖，燕山油化，1981年第1期)的报道或者专利cn106053178b《一种胖大海扫描电镜样品的制备方法》公开的技术；
19.(3)将步骤(2)获得的样品，拍摄扫描电镜图像，扫描电镜加速电压为10-20kv，束流为70-120ua，工作距离为8-15mm，放大倍率范围为500-30000倍。
20.拍摄扫描电镜图像的方法也是公知的，可参见文献《以高岭土为原料合成的4a分子筛的sem晶体形态研究》(刘宝珠等，黑龙江大学自然科学学报，1997年第3期第14卷)的方法。
21.本发明将pvc糊树脂粉体制成超声微悬浮液，所述的悬浮液在电镜样品台导电胶层上形成薄液层，烘干镀金之后的电镜成像效果非常好，获得了清晰、优质的pvc糊树脂高分散性微纳米颗粒影像。
22.本发明优点在于(1)使用无毒、不易挥发性的分散剂作为pvc糊树脂粉体样品的分散剂；(2)操作简单，在不改变原pvc糊树脂粉体粒子形貌的基础上，即可获得清晰、优质的pvc糊树脂高分散性微纳米颗粒影像。
附图说明
23.图1，常规方法获得的pvc糊树脂颗粒图像。
24.图2-5，按本发明方法处理获得的pvc糊树脂高分散性微纳米颗粒影像。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.实施例1
27.(1)在超声浴中，将分散剂溶于去离子水中形成分散剂水溶液，再将被检测的pvc
糊树脂粉体与分散剂水溶液混合，获得超声微悬浮液，然后将所述的悬浮液滴在扫描电镜样品台的碳导电胶带上，轻轻晃动样品台，使液体在碳导电胶层上形成薄液层，烘干，温度为95℃，时间为30min，获得样品前体；
28.所述的分散剂为聚乙二醇，分散剂的重量浓度为0.1％；
29.所述的pvc糊树脂粉体与分散剂水溶液质量之比为1：500；
30.超声分散5min，升温不超过35℃，静置悬浮液5min，取中上层悬浮液用；
31.(2)将样品前体采用磁控溅射镀金方法处理1次，时间为3min，溅射电流为45ma，获得pvc糊树脂扫描电镜样品；
32.所述的磁控溅射镀金方法可参见文献《扫描电镜分辨率标准样品的研制》(于长湖，燕山油化，1981年第1期)的报道；
33.(3)将步骤(2)获得的样品，拍摄扫描电镜图像，扫描电镜加速电压为15kv，束流为120ua，工作距离为8mm，放大倍率范围为1000倍。结果见图2.
34.实施例2
35.(1)在超声浴中，将分散剂溶于去离子水中形成分散剂水溶液，再将被检测的pvc糊树脂粉体与分散剂水溶液混合，获得超声微悬浮液，然后将所述的悬浮液滴在扫描电镜样品台的碳导电胶带上，轻轻晃动样品台，使液体在碳导电胶层上形成薄液层，烘干，温度为120℃，时间为20min，获得样品前体；
36.所述的分散剂为聚乙二醇，分散剂的重量浓度为0.3％；
37.所述的pvc糊树脂粉体与分散剂水溶液质量之比为1：5000；
38.超声分散20min，升温30℃，静置悬浮液30min，取中上层悬浮液用；
39.(2)将样品前体采用磁控溅射镀金方法处理3次，每次时间为1min，溅射电流为36ma，获得pvc糊树脂扫描电镜样品；
40.所述的磁控溅射镀金方法可参见文献《扫描电镜分辨率标准样品的研制》(于长湖，燕山油化，1981年第1期)的报道；
41.(3)将步骤(2)获得的样品，拍摄扫描电镜图像，扫描电镜加速电压为15kv，束流为70ua，工作距离为15mm，放大倍率范围为5000倍。结果见图3.
42.实施例3
43.(1)在超声浴中，将分散剂溶于去离子水中形成分散剂水溶液，再将被检测的pvc糊树脂粉体与分散剂水溶液混合，获得超声微悬浮液，然后将所述的悬浮液滴在扫描电镜样品台的碳导电胶带上，轻轻晃动样品台，使液体在碳导电胶层上形成薄液层，烘干，温度为100℃，时间为25min，获得样品前体；
44.所述的分散剂为聚乙二醇和甲氧基聚乙二醇，分散剂的重量浓度分别为0.2％和0.1％；
45.所述的pvc糊树脂粉体与分散剂水溶液质量之比为1：1000；
46.超声分散10min，升温30℃，静置悬浮液20min，取中上层悬浮液用；
47.(2)将样品前体采用磁控溅射镀金方法处理2次，每次时间为2min，溅射电流为40ma，获得pvc糊树脂扫描电镜样品；
48.所述的磁控溅射镀金方法可参见文献《扫描电镜分辨率标准样品的研制》(于长湖，燕山油化，1981年第1期)的报道；
49.(3)将步骤(2)获得的样品，拍摄扫描电镜图像，扫描电镜加速电压为15kv，束流为100ua，工作距离为10mm，放大倍率范围为5000倍。结果见图4.
50.实施例4
51.(1)在超声浴中，将分散剂溶于去离子水中形成分散剂水溶液，再将被检测的pvc糊树脂粉体与分散剂水溶液混合，获得超声微悬浮液，然后将所述的悬浮液滴在扫描电镜样品台的碳导电胶带上，轻轻晃动样品台，使液体在碳导电胶层上形成薄液层，烘干，温度为110℃，时间为28min，获得样品前体；
52.所述的分散剂为聚乙二醇、烯丙基聚氧乙烯醚和聚乙二醇二丙烯酸酯，分散剂的重量浓度均为0.1％；
53.所述的pvc糊树脂粉体与分散剂水溶液质量之比为1：3000；
54.超声分散15min，升温25℃，静置悬浮液20min，取中上层悬浮液用；
55.(2)将样品前体采用磁控溅射镀金方法处理3次，每次时间为2min，溅射电流为38ma，获得pvc糊树脂扫描电镜样品；
56.所述的磁控溅射镀金方法可参见文献《扫描电镜分辨率标准样品的研制》(于长湖，燕山油化，1981年第1期)的报道；
57.(3)将步骤(2)获得的样品，拍摄扫描电镜图像，扫描电镜加速电压为15kv，束流为120ua，工作距离为12mm，放大倍率范围为5000倍。结果见图5.
58.对比实施例1
59.采用文献《储存温度对pvc溶胶黏度性能的影响》(杨照等人，现代塑料加工应用，2018年第5期第30卷)报道的方法，对pvc糊树脂粉体拍摄扫描电镜图像，结果见图1.
60.由对比实施例1和实施例1～4的扫描电镜图像可见，本发明可以有效减少pvc糊树脂粒子之间的聚集，pvc糊树脂初级粒子(0.1-3um)为高分散性微纳米颗粒，电镜影像较优，有助于pvc糊树脂的性能检测。