Способ определения продуктов взаимодействия окисляющегося полиэтилена с металлами

 

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к способам анализа полимерных материалов методом ИК-спектр ос копии. Цель - повышение чувствительности определения. Продукты взаимодействия окисляющегося полиэтилена с металлами определяют по разностным ИКспектрам поглощения. В качестве образца сравнения используют полиэтилен , окисленньй в контакте с инертной подложкой. Количество неС насьпценных связей образца сравнения и исследуемого образца должно быть (Л равным. Контроль количества ненасыщенных связей осуществляется по оптической плотности полосы поглощения в ИК-спектрах в области 800-JOOO cм 1 ил., 1 табл. ISD О) со

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1269005 А 1 (50 4 G 01 N 21/35

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

% »

1 Ъ

Н А8TOPCHÎMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОКИСЛЯЮЩЕГОСЯ ПОЛИЭТИЛЕНА С МЕТАЛЛАМИ (57) Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к способам анализа полимерных материалов методом ИК-спектроскопии.

Цель — повышение чувствительности определения. Продукты взаимодействия окисляющегося полиэтилена с металлами определяют по разностным ИКспектрам поглощения. В качестве образца сравнения используют полиэтилен, окисленный в контакте с инертной подложкой. Количество ненасыщенных связей образца сравнения и исследуемого образца должно быть равным. Контроль количества ненасыщенных связей осуществляется по оптической плотности полосы поглощения в ИК-спектрах в области 800-,1000 см

1 ил., 1 табл. (21) 3930478/31-25 (22) 12.07.85 .(46) 07.11..86. Бюл. У 41 (71) Гомельский государственный университет (72) А.И. Кузавков, В.А. Шелестова и А.А. Быков (53) 672.742.2:543.42(088.8) (56) 1. Дехант И., Данц P., Киммлер В. и Шмольке P. Инфракрасная спектроскопия полимеров.-М.: Химия, 1976, с. 21-24.

2 ° Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия,-M.: Мир, 1982, с. 246-248.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1269005

Изобретение относится к аналити— ческой химии, а именно к методам анализа полимерных материалов методом ИК-спектроскопии.

Цель изобретения — повышение чув- .5 ствительности определения продуктов взаимодействия окисляющегося полиэтилена с металлами.

При окисления полиэтилена в контакте с инертной подложкой, т.е.

10 подложкой, не являющейся каталитически активной к окислению полиэтилена, карбоксилаты металла не образуются, а ненасьпценные связи расходуются на окисление и их количество уменьшает- 15 ся. Следовательно, такой полиэтилен может быть использован в качестве образца сравнения для определения оптической плотности полос поглощения карбоксилатов металлов в области 20

1550-1650 см .

Количество ненасьпценных связей контролируется по оптической плотности полос поглощения, соответствующих . деформационным колебаниям ненасыщенных связей и расположенных в области 800-1000 см . Эти полосы поглощения достаточно изолированы от остальных и хорошо разрешимы.

Способ осуществляется следующим ЗО образом.

Готовят образцы из полиэтилена такой же толщины, что и анализируемые.

В зависимости от условий получения анализируемых образцов (окисление в статическом или динамическом (фрикционном) контактах с каталитически активными металлами) окисляют образцы сравнения в контакте с инертной подложкой (алюминий, политетрафторэтилен, стекло и др.) в течение различного времени. Затем регистрируют их ИК-спектры поглощения в области

800-1000 см . Рассчитывают оптическую плотность или показатель экстинкции полос поглощения ненасьпценных связей. Аналогичйые операции осуществляют с анализируемыми образцами. Из серии образцов сравнения выбирают образец, О содержащий такое же количество ненасыщенных связей,что и анализируемый.Затемрегистрируют разностный ИК-спектр поглощения в области,1500-1700 cMè, помещая в канал сравнения образец сравнения, 55 а в канал измерения анализируемый об- . разец. В результате компенсации полос поглощения валентных колебаний ненасьпценных связей регистрируется только полоса поглощения карбоксилатов металлов.

Достоинством предлагаемого способа является возможность неоднократно использовать приготовленную серию образцов сравнения.

Пример. Из полиэтилена низкого давления прессуют пленки толщиной

200 мкм. Их помещают на обезжиренную ацетоном медную, цинковую и алюминиевую фольги и окисляют при 423К в среде воздуха в течение различного вре- . мени. Пленки отделяют от подложки и используют для ИК-спектроскопического анализа на спектрофотометре по известным и предлагаемому способам в областях 800-1000 и 1500-1700 см °

По известному способу в канал измерения помещают исследуемую пленку (oKHcJIBHHую на меди или цинке), а в канал сравнения в качестве образца сравнения — пленку из чистого полиэтилена.

Для осуществления предлагаемого способа регистрируют ИК-спектры полученных пленок в области 800-1000 см и рассчитывают показатель экстинкции полос поглощения ненасыщенных связей. Для каждой исследуемой пленки . (окисленной на меди или цинке) из серии пленок, окисленных на алюминии, выбирают имеющую такое же значение показателя экстинкции полосы в области

800-1000 см, что и исследуемая,и используют ее в качестве образца срав нения.

На чертеже приведены ИК-спектры поглощения полиэтиленовых пленок в областях 800-1000 и 1500-1900 см

В спектре чистого полиэтилена (кривая 1) ненасьпценным связям соответствуют полосы поглощения 890, 910 и 965 см (деформационные колебания) и 1640 см (валентные коле- бания). В спектре полиэтилена, окис-ленного на каталитически активйом цинке в течение 45 мин (кривая 2), интенсивность этих полос заметно уменьшилась и появилась полоса

1590 см, соответствующая поглощению карбоксилатов цинка. Разностный спектр полиэтилена, окисленного на цинке, с образцом сравнения из чистого полиэтилена приведен на кривой

3. Из спектра видно, что в области

1630-1650 см увеличилось поглощение. При использовании в качестве образца сравнения пленки, окисленной в контакте с алюминием в течез 126900 ние 30 мин, в результате полной компенсации полос поглощения ненасьпценных связей 910 и 1640 см (кривая 4) регистрируется только полоса поглощения карбоксилатов металлов. 5

В таблице приведены значения показателей экстинкции полос поглощения, принадлежащих карбоксилатам меди (1620 см ) и карбоксилатам цинка (1590. см ), образовавшимся в процессе взаимодействия окисляющегося полиэтилена с медной и цинковой подложками соответственно, определенные по известным и предлагаемому способам. 15

Время окисления при 423 К, мин

1 Т

О 15 30 45 60

Известный

1,-26 0,94 1, 12 2,07 3,81 10,23

1,26 0,99 1,16 2,00, 8,78 14,06

Си

Zn,0,64 0,81 1,81 3, 17 10,42

0,24 0,65 1,80 9,69 16,75

0,12 0,56 1,31 3,23

О, 21 0,89 1, 71 11,36

Си (21

Zn

Си

Предлагаемый

Еп

Метод определения Подложка

Формула изобретения

Способ определения продуктов взаимодействия окисляющегося полиэтилена с металлами, заключающийся в облучении исследуемого образца и образца сравнения и регистрации раэностного

ИК-спектра поглощения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппения чувствительности определения, в качестве образца сравнения используют полиэтилен, окисленный в контакте с инертной подложкой и содержащий такое же количество ненасьпценных связей, что и исследуемый образец.

)269005 гоо 900 тоа йЮ 1700 Вша ЭПО

Составитель О. Бадтиева

Техред Л.Сердюкова

Корректор М. Максимишинец

Редактор Н. Бобкова

Заказ 6027/45

Тираж ?78 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35,, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4