МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Основные тенденции развития аналитической химии эластомеров

В последние десятилетия XX столетия общепризнанными тен­денциями развития методов анализа резин явились [32, 33]:

Автоматизация анализа с использованием вычислительной техники. Необходимость автоматизации вызвана расширением ассор­тимента полимеров и органических добавок, применяемых в резино­вом производстве, необходимостью повышения объективности и на­дежности результатов анализа, его экспрессности.

Использование комплекса методов исследования для более де­тальной корректировки информации. Например, при идентификации типа полимера в одном из образцов резины компьютер выдал два близких по частотам спектра, характерных для полипропиленоксидно* го каучука и уретанового на основе пропиленгликоля и ароматической го диизоцианата. Пирограммы этих эластомеров, полученные с помоИ щью пиролизера трубчатого типа, также совпали. Однако эксперимен-j тальные данные о содержании в образце азота (1,96 % по методу Дкн ма) свидетельствовали о том, что идентифицирован полиуретан. Это было подтверждено физико-механическими характеристиками резины! типичными для уретановых эластомеров.

Особый интерес вызывает количественный анализ резин из смесей каучуков. Тривиальный подход, основанный на построении калибровочных графиков или нахождении коэффициентов nponopi циональности для каждой из комбинаций полимеров, не позволяет ох-» ватить всего многообразия сочетаний каучуков, тем более при их разч личном соотношении. В этом случае продукты пиролиза содержа^ компоненты, характерные для исходных каучуков; в ИК-спектре при­сутствуют все характеристические частоты, присущие индивидуалу ным эластомерам, причем их относительные оптические плотности подчиняются закону аддитивности. Поэтому необходимо одновре^ менное использование комплекса методов, как это описано в главе 19^

Разработка неразрушаюших методов анализа. Среди неразру< шающих методов контроля рентгенологический и ультразвуковой мет тоды измерений или их комбинации при определенных условиях яв­ляются технически наиболее эффективными, однако они весьма невы годны с экономической точки зрения [34]. Усовершенствования, про­изошедшие в последние годы в области рентгеноскопии, позволяют добиться достаточно высокого контраста при визуальном исследовав нии различных структур мягких материалов. Так, например, при ИС| пользовании широкоугольного рассеяния рентгеновских лучей воз­можно детектировать излучение, абсорбируемое не исследуемым ма териалом, а уже его атомарными структурами, и аналогично методу светорассеяния получать непосредственно дифракционные спектры.

Кроме того, для решения этой задачи пригодны электромагл нитные [35] и оптические методы, в первую очередь ИЮ спектроскопия нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО Этот метод позволяет получать спектры готовых изделий без их р рушения, что особенно ценно при анализе изделий сложной конфи

Рации, а также в тех случаях, когда трудно выделить полимер, напри­мер при анализе полимерных покрытий на металлах, тканях. Благода­ря способности излучения проникать на глубину, равную длине волны (1 мкм) ИК спектроскопия НПВО может быть использована для экс­пресс-анализа многослойных резиновых и резинотканевых изделий, а также послойного анализа вулканизатов.

Создание методов локального и послойного анализа резин, в том числе тонких поверхностных слоев, для выявления и анализа раз­личных микровключений, неоднородностей резин, что вызвано по­вышением требований к долговечности и надежности резиновых из­делий.