均苯四甲酸、均苯四甲酸二酐中的超微细异物的检测方法

摘要

一种均苯四甲酸或均苯四甲酸二酐中的超微细异物的检测方法，属于合成高端电子级聚酰亚胺薄膜用原料的异物检测技术领域。其是先将待测样品溶解于溶剂中用滤纸过滤，再将过滤后的滤纸置于显微镜下，在滤纸上取观察点观察，并将每个观察点上所观察到的异物数目作出记录、计算，得到过滤后滤纸上各个观察点的第一异物平均数；用与前述对过滤后的滤纸观察、记录和计算超微细异物的相同方式得到空白试验滤纸上各个观察点的第二异物平均数；用第一异物平均数减第二异物平均数，得到待测样品的单位面积内所含超微细异物的数量。能检取均苯四甲酸或均苯四甲酸二酐中的超微细异物的数量，有利于掌握产品的质量指标，使产品能满足合成1～1.5μm PI膜所需的技术要求。

说明书

技术领域

本发明属于合成高端电子级聚酰亚胺薄膜用原料的异物检测技术领域，具体涉及一种均苯四甲酸、均苯四甲酸二酐中的超微细异物的检测方法

背景技术

高纯度的均苯四甲酸(Pyromellitic Acid，缩写PMA)和高纯度的均苯四甲酸二酐(Pyromellitic Dianhydride，缩写PMDA)主要用作合成高端电子级聚酰亚胺薄膜(Polyimide，缩写PI)的原料。

PI薄膜具有良好的物理化学性能，如在高温下(300℃)加热一年不熔化不燃烧，而且兼有对辐射及所有溶剂的稳定性，特别具有高机械强度和耐击穿性能等。正是它具有这些优越性能，近些年来广泛应用于航空、航天、微电子以及机械、电器等各行业。

业界所知，PI薄膜愈薄，则性能愈好，用途愈广，目前国外已生产1μm厚的PI膜。PI薄膜愈薄，对PMA、PMDA质量指标要求越高。国外如Amoco公司对PMA的质量指标控制为：熔点＞282℃；纯度＞98.5％；灰份＜400ppm；挥发份＜0.5％；物理形状为流动状粉末；颜色为白色。又如德古萨(Degussa)公司对PMA的质量指标控制为：熔点284-287℃；纯度＞99％；挥发份＜0.5％(105℃、3h)；物理形状为结晶流动粉末；颜色为白色；色度＜100Hazen；水分＜0.1％；偏苯三酸含量＜0.05％；1-甲基偏三酸含量＜0.05％；均苯三酸含量＜0.05％。还如俄罗斯对PMDA的质量指标控制为：外观呈白色或微黄色粉末；熔点286±1℃；酸值≮1024mg/KOH；PMA≯0.1％；染色性物质≯0.18％；加热减量≯0.03％；颗粒度192μm；中和当量54.5±0.2。再如日本对PMDA的质量指标控制为：外观呈浅黄色结晶；熔点＞286℃；纯度＞99.2％；金属离子＜10ppm；酸量＜0.1％；PMA＜0.1％；TMA(Trimellitic anhydride，偏苯三酸酐)＜0.1％；异物含量≤0.65mg/100g。

我国厂商如黑龙江省牡丹江市化工三厂对PMDA的质量指标控制为：外观呈白色或微黄色块状晶体；纯度＞98.5％；熔点284-287℃；中和当量54.5±0.2。我国其它企业由于采用升华法生产PMDA，因此只作熔点测定，而之所以不对其它指标进行测控，是因为PMDA主要用于加工粉末涂料，只有极少用于生产PI膜及绝缘漆且PI膜的厚度一般在4～7μm。

随着PI薄膜用途的不断拓展并且厚度日益变薄(1～1.5μm)，从而对PMA、PMDA提出了新的技术指标要求，即必须对PMA、PMDA中的诸如金属微粒、封密填料粉末乃至用于对轴承润滑的润滑油(牛油或称黄油)所产生的超微细异物(0.01～0.1μm)进行检测，但由于我国目前尚无这方面的检测方法，使得PMA、PMDA产品质量不能与国际接轨，无法进入国际市场，这对于我国生产企业提出了新的课题，本发明在下面将要介绍的技术方案便是基于这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务是要提供一种均苯四甲酸或均苯四甲酸二酐中的超微细异物的检测方法，该方法能快速而方便地测出均苯四甲酸或均苯四甲酸二酐中的超微细异物。

本发明的任务是这样来完成的，一种均苯四甲酸或均苯四甲酸二酐中的超微细异物的检测方法，其是先将待测样品溶解于溶剂中用滤纸过滤，再将过滤后的滤纸置于显微镜下，在滤纸上取观察点观察，并将每个观察点上所观察到的异物数目作出记录、计算，得到过滤后滤纸上各个观察点的第一异物平均数；用与前述对过滤后的滤纸观察、记录和计算超微细异物的相同方式得到空白试验滤纸上各个观察点的第二异物平均数；用第一异物平均数减第二异物平均数，得到待测样品的单位面积内所含超微细异物的数量。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的待测样品与水的重量比为1∶10，所述的待测样品为均苯四甲酸或均苯四甲酸二酐。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的溶解为加热溶解，所述的加热为加热到沸腾，沸腾的持续时间为10min。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的溶剂为超纯水，所述的超纯水的电阻率为10～15MΩ·cm。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的滤纸为市售的并且由国外进口的型号为5C、规格为125×125mm的ADVANTEC牌过滤纸。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的显微镜的放大倍数为≥40倍。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的观察点的数目为≥15个，观察点采用取定器在滤纸上均匀取定，所述的取定器为不锈钢圆环，该不锈钢圆环的内径为4.5mm。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的滤纸过滤是在无尘操作箱内用铺敷滤纸的布氏漏斗抽真空过滤。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的空白试验为不加测试样品，仅将溶剂进行过滤，所述的待测样品的单位面积内所含超微细异物的数量是指≤0.15个/mm²。

在本发明的还进而一个具体的实施例中，所述的计算是指，将各个观察点上所观察到的异物数量相加，用相加后的总和除以单个观察点的面积后再除以观察次数。

本发明所提供的检测方法能快速而较为准确地检取均苯四甲酸或均苯四甲酸二酐中的超微细异物的数量，有利于掌握产品的质量指标，使产品能满足合成1～1.5μm PI膜所需的技术要求。

具体实施方式

实施例1：

称取30g均苯四甲酸作为待测样品，将其投入到盛有300ml的电阻率为10MΩ·cm的超纯水的敞口烧杯中溶解，具体是将烧杯置于电炉上加热至沸腾并且保持沸腾10min，使待测样品充分均匀地溶解于超纯水中，然后趁热用铺有通过市售广泛获得的并且从国外进口的型号为5C、规格为125×125mm的ADVANTEC牌过滤纸的布氏漏斗在无尘操作箱中进行真空过滤，过滤结束后用不锈钢镊子将过滤后的滤纸夹出放进瓷盘内，接着将显微镜的放大倍数调整到40倍并且锁定，打开电源，用不锈钢镊子将瓷盘内的滤纸夹至显微镜的毛玻璃板上，用不锈钢镊子将内径为4.5mm的不锈钢圆环夹放在滤纸上，圆环内的区域面积为15.896mm²(πr²)，该区域面积即为观察点，将显微镜的焦距调整到对准圆环，此时检测人员对观察点上所观察到的超微细异物数目进行清点并作出记录，在完成了一个观察点的观察记录后，移动不锈钢圆环，对第二个观察点上所观察到的超微细异物观察、清点并记录，直至对滤纸上均匀分布的15个观察点进行观察，得到的的超微细异物数量及计算结果由下表所列：

将15个观察点上的异物个数相加，得到54个异物总数，用54除以前述的15.896的值(即得3.397)除以15(观察点总数)，即得到样品过滤后滤纸上各个观察点的第一异物平均数0.23个/mm²，为了消除超纯水(溶剂)中超微细异物对样品测定结果的影响的，因此做空白试验加以对照，即不加样品，仅将超纯水用同样为进口的型号为5C、规格为125×125mm的ADVANTEC牌过滤纸的布氏漏斗在无尘操作箱中进行真空过滤，过滤结束后用不锈钢镊子将过滤后的空白试验滤纸夹出放进瓷盘内，接着将显微镜的放大倍数调整到40倍并且锁定，打开电源，用不锈钢镊子将瓷盘内的滤纸夹至显微镜的毛玻璃板上，用不锈钢镊子将内径为4.5mm的不锈钢圆环夹放在滤纸上，圆环内的区域面积为15.896mm²(πr²)，该区域面积即为观察点，将显微镜的焦距调整到对准圆环，对观察点上所观察到的超微细异物数目进行清点并作出记录，在完成了一个观察点的观察记录后，移动不锈钢圆环，对第二个观察点上所观察到的超微细异物观察、清点并记录，直至对空白试验滤纸上均匀分布的15个观察点进行观察，该15个观察点所观察到的超微细异物数量及计算结果由下表所示：

将上表中的15个观察点上的异物个数相加，得到28个异物总数，用28除以前述的15.896得到的值(即1.761)除以15(观察点总数)，即得到空白试验即超纯水过滤后空白试验滤纸上的各个观察点的第二异物平均数0.12个/mm²，用第一异物平均数(0.23个/mm²)减第二异物平均数(0.12个/mm²)，得到待测样品的单位面积所含超微细异物的数量，即：0.23个/mm²-0.12个/mm2＝0.11个/mm²，从而能掌握PMA中所含超微细异物的指标是否满足目前对于合成厚度为1～1.5μm的PI薄膜所需的要求(＜0.15个/mm²)。上述过程可以反复二次或多次，优选地对同一批次的产品检测5次，以获得更为准确的数据。

本实施例中对于所述的第一、第二异物平均数的计算还可以采用下面的计算公式：

$>\bar{X}=\frac{X_1+X_2+X_3+······+X_n}{n}---\left(I\right)$>

式中：为滤纸上的各个观察点的第一异物平均数(个)；

X₁为第1次在滤纸上观测得到的圆环内异物数量(个)；

n为观测次数，即观察点(检测点)的数量，其中，n≥15。

$>{\bar{X}}^{\prime }=\frac{{X_1}^{\prime }+{X_2}^{\prime }+{X_3}^{\prime }+······+{X_n}^{\prime }}{n^{\prime }}---\left(\mathrm{II}\right)$>

式中：为原滤纸上的各个观察点的第二异物平均数(个)；

X_n′为第1次在原滤纸上观测到的圆环内异物数量(个)；

n′为观测次数，即观察点(检测点)的数量，其中，n′＝n。

$>X=(\bar{X}-{\bar{X}}^{\prime })÷S---\left(\mathrm{III}\right)$>

式中：X为待测样品的单位面积内所含超微细异物的数量(个)；

      S为圆环内的区域面积(圆面积＝15.896mm²)。

实施例2：

仅将实施例1中的均苯四甲酸改为均苯四甲酸二酐，超纯水的电阻率改为15MΩ·cm，对同一批次的产品检测5次，其中使用同一批超纯水则空白试验做一次即可，其余条件均同对实施例1的描述，得到的结果由下表所示。

           空白试验的超微细异物数量及计算结果

           样品PMDA的超微细异物数量及计算结果

由上可知，采用本发明超微细异物的检测方法，可以检测出PMA及PMDA中超微细异物的指标，使产品中的超微细异物的数量得以监控。