МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Анализ полимеров термическими методами

Особое значение для быстрого анализа полимеров имеет тер­мическое поведение пробы [2]. Простой способ сжигания в пламени горелки употребляется для доказательства наличия натрия, стронция,

Галогенов. Окрашенное пламя настолько красиво, что знаменитый не­мецкий химик Роберт Вильгельм Бунзен - изобретатель лабораторной газовой горелки - в конце своей деятельности занялся только поиском новых "цветных огней" и изобрел эмиссионный спектральный анализ.

Для определения горючести малое количество исследуемого вещества на шпателе вносят на 10-15 с в пламя горелки Бунзена и на­блюдают поведение при горении внутри и вне пламени (табл. 2.1). Одновременно можно провести пробу Бейльштейна на наличие гало­генов: в пламени спиртовки прокаливают петлю из медной проволоки, которая при этом покрывается оксидом меди. Петлю охлаждают, об­макивают в анализируемое вещество и помещают в бесцветную зону пламени горелки. Летучие галогениды меди окрашивают пламя в чис­то-зеленый цвет при наличии иода, в голубовато-зеленый - при нали­чии хлора или брома. Таблица 2.1

' 1оведение полимерных смесей при горении

Полимерная смесь

Горючесть

Пламя

Запах паров

Указание на

Поливинилхлорид/

Сополимер а- метилстирола с ак - рилонитрилом

Затухает при выносе из пламени

Зеленая окантовка пламени

Устойчи­вый соля­ной кисло­ты

Хлор

Сополимер акрило- нитрила с бутадие­ном и стиролом / поликарбонат

Горит по­сле выноса из пламени

Яркое, сильно коп­тящее

Слабый стирольный и горелой резины

Сополи­меры стирола

Полибутилентере- фталат/ поликарбо­нат

Горит по­сле выноса из пламени

Яркое, сильно коп­тящее

Устойчи­вый сладко­ватый

Поликар­бонат

Полибутилентере- фталат/ полиэтилен - терефталат

Горит по­сле выноса из пламени

Яркое, сильно коп­тящее

Раздра­жающий сладкова­тый

Терефта - лат

Этиленпропилено - вый сополимер / по­липропилен / поли­этилен

Горит по­сле выноса из пламени

Слегка жел­товатое с голубой окантовкой

Слабый парафино­вый и го­рящей ре­зины

Полиоле - фины

Некоторыми критериями характера горения, по которым мож­но определить тип полимера, являются [3]:

■ горит он или нет; полимер полностью сгорает или же образуется обугленный остаток;

■ наблюдается ли дымовыделение и образуются ли газообразные продукты горения и какова плотность дыма;

■ поведение полимера после его удаления из источника огня (само­затухание, поддержка горения и др.);

■ плавится полимер или полностью сгорает и т. д.

Так, хорошая горючесть при постепенном плавлении и харак­терный парафиновый запах характеризуют полиолефины;при горении полиэтилена и полипропилена образуется воскоподобная масса. Сильно коптящее пламя характеризует ароматические структуры, а запах горящего рога - азотсодержащее соединение. Относительно лег­ко установить наличие ноливинил хлорид а (ПВХ), в этом случае на­блюдается устойчивый запах соляной кислоты, проба горит очень плохо, поверхность закопчена, при выносе из пламени затухает. На присутствие поликарбоната во многих случаях указывает типичный фенольный запах. Политетрафторэтилен разлагается с образованием обугленного остатка, целлюлоза горит аналогично бумаге или дереву.

По методу Lassaigne примерно 100 мг пробы полимера вместе с таким же количеством нарезанного металлического натрия поме­щают в микропробирку и нагревают, пока не расплавится натрий, за­тем добавляют ещё несколько мг пробы и нагревают до красного ка­ления. Раскалённую стеклянную пробирку вносят в химический ста­кан, куда предварительно налито 25 мл воды, при этом пробирка рас­трескивается. Продукты реакции переходят в раствор, непрореагиро - вавший металл взаимодействует с водой. Полученный водный раствор нагревают 1 мин при кипячении, фильтруют и затем применяют его в качестве рабочего раствора. В полученном растворе качественно оп­ределяют наличие гетероатомов - галогенов и азота. Так, если при до­бавлении к раствору раствора нитрата серебра наблюдается образова­ние азотной кислоты и белого хлопьевидого осадка, который вновь растворяется при введении аммиака, это поведение характерно для С1.

Тест на серу проводят со свинцово-ацетатной бумагой; для определе­ния азота следует многократно повторить тест с берлинской лазурью.

Для пиролизного исследования 10-20 мг пробы осторожно на­гревают в микропробирке, чтобы избежать быстрого разложения. При появлении паров определяют их запах и значение рН смачиванием универсальной индикаторной бумаги на выходе из пробирки. При пи­ролизе происходит расщепление полимерных цепей и образуются специфические продукты, которые можно разделить путём химиче­ского анализа или определить с помощью простого теста по значени­ям рН паров, образующихся при пиролизе. Полимеры разделяют на две группы (табл.2.2): часть полимеров выделяет кислые пары (рН от 0 до 5), в то время как большая часть - нейтральные (рН 6-8).

— ~ Таблица 2.2

Определение значений

РН пиролиза полимеров

Кислые (рН от 0 до 5)

Нейтральные (рН от 6 до 8)

Полибутилентерефталат Полиэтилентерефталат Поливинилхлорид Сополимер а-метилстирола с акри-

Лонитрилом Сополимер акрилонитрила с бута­диеном и стиролом, поликарбонат

Полиэтилен низкой плотности Полиэтилен высокой плотности Этиленпропиленовый сополимер Полиизобутилен Полипропилен

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Определение растворимости серы в эластомерах

Чаще всего пользуются оптическими или радиоизотопными методами. Оптические методы предполагают исследование тонких плёнок, приготовленных из композиции. В образцах, которые обяза­тельно должны быть прозрачными, оценивается число частиц серы, однако этот метод …

Безроторные реометры

В безроторных реометрах поведение резиновой смеси в про­цессе вулканизации оценивается в колеблющейся полуформе. Крутя­щий момент, передаваемый через образец, измеряют датчиками в дру­гой полуформе, а непосредственное использование нагретых полу­форм сокращает продолжительность …

Исследование вулканизатов

Деструктивные процессы в вулканизационных сетках, проте­кающие при термоокислительном воздействии в поле механических нагрузок, обусловливают необратимую статическую и динамическую ползучесть (крип). Для эластомерных систем предлагается [36] новый метод ТМА, основанный на …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.