МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Исследование структуры вулканизатов

Определение составных частей резин - полимеров, неоргани­ческих и органических компонентов, - выполняется обычно с приме­нением нескольких методов исследования. Так, для идентификации типа полимера в резине наиболее целесообразно использование пиро­лиза в сочетании с ИКС. Высокотемпературный пиролиз предвари­тельно экстрагированной пробы осуществляют в трубчатых печах при 500-650 °С; ИК спектры выделившихся летучих и жидких компонен­тов сопоставляют с известными спектрами [50]. Условия получения продуктов пиролиза для анализа методом ИКС специфичны: большая навеска (0,2-0,5 г), различная скорость пиролиза (который ведут до его полного завершения), сравнительно высокое остаточное давление (5-10 мм рт. ст.). Поскольку близкие по структуре каучуки дают оди­наковые спектры продуктов пиролиза, то для их идентификации могут быть использованы величины относительных оптических плотностей (в качестве стандартной предложена полоса 1460 см"').Температура разложения вулканизатов примерно на 30 °С выше температуры раз­ложения эластомеров, которая существенно зависит от их химическо­го состава (табл. 9.2).

Характер ИК спектра жидких продуктов пиролиза смеси эла­стомеров зависит от температуры, особенно существенно - при малых дозировках одного из эластомеров в вулканизате; в ряде случаев такой компонент может вообще не проявиться в спектре. В этой связи для анализа совулканизатов предпочтительнее использовать низкотемпе­ратурный пиролиз пробы в трубчатой печи при 260-300 °С в течение нескольких минут до размягчения с последующей экстракцией рас­творителем и получением тонкой пленки образца. Хотя в процессе пиролиза возможны некоторое окисление и изомеризация полимера, в большинстве случаев инфракрасная часть спектра легко опознаваема, а чувствительность метода повышается.

При пиролизе вулканизатов с большим содержанием техниче­ского углерода загрязнение раствора приводит к искажению спектра. Для удаления наполнителя продукты пиролиза растворяют в СС14, не­большое количество полученного раствора смешивают с метилэтил - кетоном, наливают в делительную воронку и малыми каплями добав­ляют воду. После каждого добавления смесь встряхивают и дают от­стояться до разделения слоев. Технический углерод удаляется из ор­ганического слоя в воду либо образует отдельный слой между двумя жидкостями, в результате чего органический слой осветляется.