在步进生长聚合中，聚合度严格依赖于转化率，对杂质和摩尔不平衡非常敏感，特别是当转化高时。
单体不平衡可能会阻止长聚合物链的形成(导致分子量停滞)，并促进不必要的二次反应(导致链分枝、凝胶化和/或链降解)的发生。
为了避免凝胶形成、分子量早期停滞和聚合物链降解，开发和实施在线监测和控制转化率和重量-平均分子量(Mw)的程序是非常理想的。
在线过程测量工具如近红外过程光谱(NIRS)和流变学(包括粘度测量)都是确定聚合物物理性质的理想选择。
Guided Wave和Sofraser合作开发了一种双测量系统，该系统可以安装在一个共享法兰上，可以直接安装在反应堆的一侧进行实时过程控制。
图1所示。由导波和Sofraser开发的双探头法兰。使实时粘度和近红外测量发生在反应堆的同一位置。图片来源:导波
通过近红外光谱(NIRS)测量和动态粘度测量，工艺工程师可以根据聚合物生成、单体减少和重量平均分子量的实时趋势做出明智的决定。此外，双探头配置允许在相同的局部流动和样品条件下进行两种测量。
换句话说，如果粘度计和近红外探测器被安装在不同的法兰上，在反应器的不同位置，那么反应器内的瞬态流可能会在两种技术之间引入一个偏差。
聚氨酯生产概况及PAT的作用
聚氨酯与其他类似的步骤生长聚合一样，通常以两步方法制备。
在第一步中，通过多元醇和大过量的二异氰酸酯的反应产生低欧洲杯足球竞彩平均分子量（预聚物）的聚合物材料，通常使用2：1的进料摩尔比。NIR光谱可以测量多元醇上的反应性羟基（OH）的数量。
OH数直接影响氨基甲酸酯连杆的数量，这极大地影响了最终聚氨酯产品的物理性质。因此，哦数字是在多元醇生产过程中监测和控制的重要参数。
此外，实验室方法是普遍的羟基数测定是耗时和涉及到使用有害物质。欧洲杯足球竞彩原位近红外传输探头具有更快的吞吐量和减少职业暴露的危险材料所需的离线测试。欧洲杯足球竞彩
在第二步中，聚合物链通过预聚物与低分子量的二醇或多元醇（链增量剂）的反应延伸。通常，主要目的是在第二反应步骤结束时生产大分子量的聚合物树脂。为实现这一目标，应追求一些次要目标。
首先，在第一步反应中要严格控制单体转化率和组成。其次，应严格控制第二步反应容器中多元醇的用量。
需要这些二次控制目标以避免单体不平衡，这可能导致低分子量的聚合物，最终导致批量产品的损失。
最后，应采用过程粘度法和光谱法准确监测质量平均分子量的变化。这些过程监测工具的输出可用于控制聚氨酯合成扩链过程中的质量、平均分子量和其他参数。
聚氨酯合成过程粘度测定和光谱控制方案
下面所示的控制逻辑可以根据需要进行调整，以满足特定的产品需求。在第一步，过程光谱学用于监测单体转化率和重量平均分子量。
其他参数如二异氰酸酯的浓度或比例，过量的水浓度，或乙二醇反应产物的比例也可以用过程光谱测量。
图2。上面的流程图显示了过程粘度法和光谱的组合测量如何用于控制步进生长共聚。
图片来源:导波
在反应的第二步期间，通过工艺光谱和粘度测量来监测平均聚合物分子量。根据分子量的趋势，基于NIR和MIVI实时数据调节或给予反应物进料速率。
双重测量是控制对规范终点的聚合速率的最佳平均值。
还应注意，随着单体转化率的增加，诸如Niro全谱分析仪，例如Niro全谱分析仪，例如Niro全谱分析仪，可以测量平均分子量的精度开始降低。
因此，诸如MiVi的过程粘度计用于在交联和链延伸的最终阶段中更精确地测量平均分子量。
凝胶化的开始可以通过过程光谱和粘度法确定。如果NIR确定在没有平均分子量的变化的情况下发生单体转化，则可能发生凝胶的开始。
粘度可用作凝胶化的二级确认。如果发生凝胶化，则粘度计将衡量由于聚合物的聚集或支化而突然扰动。
双探针方法使得过程工程师能够快速对凝胶化反应并开始添加抑制剂以减缓交联速率。可以通过工艺光谱法测量抑制剂的浓度，例如盐酸。
一旦反应趋势恢复正常，抑制剂的量可以减少，反应物，例如1,4丁二醇，给药进料速率增加。过程控制方案允许工艺工程师将反应与所需的分子量轨迹的反应一起生产，并在生产规范产品上。
一旦达到目标分子量，过程工程师就可以将甲状腺聚氨酯转移到任何后形成处理，例如挤出。
结论
本身的散装聚合物生产是一个相当常规的化学过程。然而，驱动器优化生产，从而降低制造成本需要实时过程分析。
近红外过程光谱法和粘度法是测定聚合物物理性质的理想方法。
现代过程监测工具的发展能够直接实时测量化学反应，例如单体转化，分子量，酸值，甚至侧枝和凝胶的形成。
双探针和随后的过程控制方案可用于改善批量共聚产率。由元素设计（德克萨斯州，美国）该探头是与引导波和索夫罗瑟合作开发的。
这一信息的来源，审查和改编自导波提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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