Способ определения количественного состава новолачных феноформолитов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА НОВОЛАЧНЫХ ФЕНОФОРМАЛИТОВ , заключакнцийс в измерении, пиковой интенсивности полос поглощения анализируемого и эталонного образцов , определении их оптической плотности, отличающийся тем,что,с целью упрощения способа и сокращения времени измерений, в качестве эталонного образца используют новолачную фенолоформальдег вдную смолу 18, измеряют пиковую интенсивность полосы поглощения 1235 CtC в спектрах анализируемого и эталонного образцов и количественный состав С У.4 ) опре- .W деляют из соотношения rj(«l „(ФФ) м м, 173S LF3 м ОФФ Аг «Э5 где Аг - количество многоядерных ароматических фрагментов в новолачном феноформалите; - количество фенольных фрагментов в новолачной феноформалите; Мд..Мсмолекулярные веса соответАг , ствующих фрагментов; 18 W оптические плотности полосы поглощения 1235 см в спектрах новолачной фенолоформальдегидной смолы 18 и новолачного феноформалина соответственно. СО со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (19} (!1)

З(1) С 01 N 21/59

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1М (99)

Г4.) М, D„- g

М MAAt ОУ Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ. (21) 3491954/18-25 (22) 03.09.82 (46) 15.05.84. Бвл. У 18 (72) Н.И. Макаревич и Н.И. Сушко (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физики АН БССР (53) 535.24(088.8) (56) 1. Крац Э.О. Количественный анализ некоторых сополимеров методом

ИК-спектроскопии.-"Пластмассы", 1972, У 8, с.71-72.

2. Глейзер А.М. и др. Количественное определение метилольных групп в фенолоформальдегидных смолах.—

"Пластмассы", 1972, В 11, с. 66-67 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТ.

ВЕННОГО СОСТАВА НОВОЛАЧНЫХ ФЕНОФОРМАЛИТОВ, заключающийсй в измерении. пиковой интенсивности полос поглощения анализируемого и эталонного образцов, определении их оптической плотности, отличающийся тем,что,с целью упрощения способа и сокращения времени измеренйй, в ка- честве эталонного образца используют новолачную фенолоформальдегидную смолу .18 измеряют пиковую интенсивность

Э ( полосы поглощения 1235 см в спектрах анализируемого и эталонного образцов и количественный состав (4"1 ) опреР3 деляют из соотношения где (Ap) — количество многоядерных ароматических фрагментов в новолачном феноформалите, Я вЂ” количество фенольных фраг- Я ментов в новолачном феноформалите;

М@., р — молекулярные веса соответ- С ствующих фрагментов;

D,,D — оптические плотности поло- 8

1 М. М с сы поглощения 1235 см в спектрах новолачной фенолоформальдегидной смолы

18 и новолачного.феноформалина соответственно. CO

1Î92390

Изобретение относится к исследо- ваниям материалов с помощью, спектроскопических методов и может быть использовано для определения состава полимерных связующих на основе феноло" 5 формальдегидных смол, модифицированных многоядерными ароматическими соединениями - феноформолитов (ФФ).

Известен способ определения коли". чественного состава сополимеров ак илонитрил + акриламид + винилиденхлорид методом ИК-спектроскопии при использовании в качестве эталонов соответствующих гомополимеров.

В данном способе содержание акрилонитрила в сополимере акрилонитркп +

+ акриламид + винилиденхлорид определяют по калибровочной кривой, измеряя интенсивность полосы поглощения 2248 см, соответствующей валентным колебаниям нитрильной группы в спектре раствора сополимера в диметипформамиде. Калибровочная кривая должна быть построена предва" рительно по измерению оптической плотности укаэанной аналитической полосы 2248 см в спектрах раствора гомополимера полиакрилонитрила в диметилформамиде различных концентра ций (>).

Недостатком такого способа является сложность, поскольку необходимо построить калибровочные кривые для каждого из определяемых компонентов. Кроме того, для построения

35. калибровочной кривой требуется существование в чистом виде соответствующего гомополимера и общего растворителя для сополимера и гомо40 полимера, пригодного для ИК-спектросконических измерений, тогда как не все вещества способны образовывать гомополимеры, а растворитель сополимера и нужного гомополимер@

45 может значительно различаться.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ количественного состава новолачных феноформалитов, заключающий" ся в измерении пиковой интенсивности полос поглощения анализируемого и эталонного образцов, определении их оптической плотности.

Способ разработан для резольных

ФФС винилацетиленовой структуры по обычной методике количественного спектрального анализа с использованием градуировочной кривой. Особенностью его является то, что для построения градуировочной кривой готовятся специальные .растворы эталонной смеси модельного продукта и полимера фенола винилацетиленовой структуры. В качестве модель-«pro продукта используют диметилольное производное фенола, имеющее в и положении заместитель винилацетиленовой структуры. Содержание метилольных групп в эталонных смесях определяют по оптической плотности полосы поглощения валентных колебзний С-0-1 связей метилольных групп прн ". 25 см (2j .

Недостатками этого способа являются сложность к длительность измерений вследствие необходимости приготовления эталонных смесей, модельных соединений, содержащих те же структурные элементы, что и в исследуемой смеси и записи серии спектров для

I -остроения градуировочной кривой.

При этом для каждого нового вида ФФС, т.е. содержащей отличающиеся от данной ФФС структурные элементы, необходимо нодбира-*ь смеси соответствующих модельных соединений (что не всегда возможно) и строить градуировочные кривые. Поскольку используется не очень интенсивная полоса поглощения, обусловленная непосредственно определяемыми группами (метилольными группами), то при уменьшении содержания определяемых групп (меньше

2,6%) указанный способ становится малопригодным вследствие невозможности точного измерения очень малой интенсивности аналитической полосы поглощения.

Целью изобретения является упрощение способа и сокращение времени, затрачиваемого на определение количественного состава ФФ.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в измерении пиковой интенсивности полос поглощения анализируемого и эталонного образцов, определении их оптической плотности, в качестве эталонного образца используют ново" лзчную фе нолоформзльде гидную смолу

18, измеряют пиковую интенсивность полосы поглощения 1235 см в спектрах анализируемого и эталонного образцов

pvj и количественный состав () опреРЗ деляют из соотношения

3 (18) (ср(р)

4 . 1235 ) e235

ЕГ1 Мд„р !"!

1092390

Отсюда

Ич) п 4 D Ä 5 — в

rn D 4 e>

ЛМ

Py) МА„Р

И 5

Оя Reed, 5 где (Ar) - количество многоядерных ароматических фрагментов в новолачном феноформалите; ) - количество фенольных фраг- !О ментов в новолачном феноформалите;

N>„,Ìð - молекулярные веса соответ<р ствующих фрагментов.

Р 5,D< — оптические плотности поло. 15 сы поглощения 1235 см в спектрах новолачной фенолоформальдегидной смолы

18 и новолачного феноформалита соответственно., 20

Образцы для исследования готовят из исходных ФФ без отвердителя; навеску m l2 мг запрессовывают в 2 г бромистого калия, HK-спектры поглощения записывают на спектрофотометре 25 (например, HP-20). В случае смолы

18 вся навеска m обусловлена фрагментами F. В ФФ на фрагменты Р, обуславливающие поглощение при 1235 см",при- ходится лишь некоторая часть P от всей навески m, т.е. ш! Pm. Оставшаяся часть навески (1-P)m = mg приходится на фрагменты А . Величины m и ш можно выразить через молекулярные веса фрагментов F и Al И и Ид„и их количество в образцах )Fg (Ar)

35 соответственно где и — число Авагадро.

Отсюда

Р.3 Мр -Р

Р1 >А Р

Согласно закону поглощения излучения веществом (закон Ламберта-Вера) оптическая плотность поглощения .на частоте 1 -2 ) связана с концентрацией вещества С и толщиной поглощаюmего слоя зависимостью где K> — поглошательная способность вещества на частоте !.

В случае прессования вещества с КВч концентрация С = †„, rae V

Ф объем прессуемых дисков. Тогда оптическую плотность полосы при

l235 см в спектрах ФФ и ФФС 18 можно выразить в виде (O V1 % „„(18!

=К вЂ” ° А и

1 !И <235 y ) 12М 1 35 (О (Е1 (ср " ) Мс 1гз5 ) гз5

Последнее выражение позволяет рассчитать, какое количество фрагментов.Дг приходится в среднем на один фрагмент F (или наоборот),,т.е. относительное содержание Ar фрагментов в молекулах феноформалитов.

Использование полосы 1235 см 1, обусловленной фрагментами основы исследуемого ФФ, в результате чего ее интенсивность никогда не стремится к нулю в спектре ФФ, дает возможность подбором навески исследуемых веществ при прессовании образцов достигать того, чтобы значение пиковой интенсивности аналитической полосы попадало в область значений, определяемых спектрофотометрически с наименьшей ошибкой. Необходимо лишь, чтобы прессованные образцы как ФФ, так и смолы

18 готовились из одинаковых навесок.

Поскольку основа рассматриваемых исследуемых ФФ одна и та же, т.е. смола 18, то определение оптической плотности полосы 1235 см 1в спектре

ФФС 18 достатрчно сделать один раз для всей серии исследуемых образцов

ФФ.

Предлагаемый способ является более простым по сравнению с известным, Ъ поскольку не требует предварительного определения коэффициентов поглощения аналитических полос или построения градуировочных кривых.

Способ является более универсальным, так как использование в качестве аналитической полосы поглощения

1 полосы, обусловленной основой (смо.лой !8), делает его применимым к любым модифицированным смолам данного типа независимо от вида ароматических фрагментов, вводимых в состав

1092390

Составитель В. Квочка

Редактор А. Гулько Техред N.Тепер Корректор И. Эрдейи Заказ 3246/27

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 смолы. При этом отпадает необходимость записи ИК-спектров поглощения ароматических соединений, соответст.вующих вводимым Фрагментам, а интенсивность полосы 1235 см 1 в спектре эталона достаточно определить один раз всей серии анализируемых образцов.

За счет отсутствия ряда операций время проведения анализа значитель- . но сокращается по сравнению с известными способами.