Способ контроля процесса полимеризации тетрафторэтилена
ОЛИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
i»1 4238IO
СОюз СОветских
Оциалистическии
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.06.72 (21) 1803629/23-5 (51) il. Iy.т с присоединением заявки Хе
Государственный комитет
Соаета Миниот;:оо СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет
Опубликовано 15.04.74. Бюллетень, е 14
Дата опубликования описания 07.10.74 (53) . . 1 К 678.01:541.24:
:678.743.41.02:
:66.012 (72) Авторы изобретения А. И. Большаков, А. И. Михайлов, И. М. Баркалов и В. И. Гольданский (71) Заявитель
Отделение института химической физики AH СССР (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
ТЕТРАФТОРЭТИЛ ЕНА
Изобретение относится к способам определения длины цепи растущих макрорадикалов в ходе полимеризации при помощи метода электронного парамагнитного резонанса и может быть использовано для контроля среднечисленного молекулярного веса политетрафторэтилена, для которого из-за отсутствия удовлетворительных растворителей и большой вязкости расплава в настоящее время не существует приемлимых методов измерения и контроля абсолютной величины молекулярного веса.
Известны косвенные методы определения таких свойств, которые зависят от молекулярного веса полимера. Эти методы основаны на том, что при повышении молекулярного веса фторопласта-4 уменьшается его способность к кристаллизации из расплава, увеличивается температура потери прочности и т. д.
В предлагаемом способе для контроля абсолютной величины среднечисленного молекулярного веса методом электронного парамагнитного резонанса измеряют концентрацию свободных макрорадикалов в первичном политетрафторэтилене. При полимеризации образующийся фторполимер обычно находится в твердой фазе и процессы обрыва цепи (гибели макрорадикалов) незначительны. При этом макрорадикалы растущей полимерной цепи стабилизируются полимерноп матрицей, и концентрация макрорадикалов ((R)) в образце непосредственно связана с длиной полимерной цепи, а следовательно со среднечисловым молекулярным весом образовавшегося полимера (Ap), например. в условиях постполимеризации Ур =6. 10 - /(R). Таким образом, для контроля среднечисленного молекулярного веса политетрафторэтилена измеряют концентрацию макрорадикалов в образце
10 первичного полимера, не подвергавшегося нагреву после полимсризацип. Процесс измерения концентрации свободных радикалов на современных радиоспектрометрах электронного парамагнитного резонанса занимает всего
15 несколько минут, и поэтому по предлагаемому способу путем отбора проб непосредственно во время реакции полимеризацпи можно проводить контроль среднсчислснного молекулярного веса образующегося фторполимера.
20 Пример 1. Определение молекулярного веса политетрафторэтилсна, полученного методом радиационной полимеризации в газоpoi фазе.
Колбу, заполненную тетрафторэтиленом до
25 давления 600 тор, облучают прп 20 С «а источнике СО" при мощности дозы 0,25 рад/ сек до дозы О,1 мрад. При этом образовавшийся lIo. n | оседает Н3 стенках Ко. áb .
Далее облученную систему выдерживают в
30 течение 48 час при 20 С. В течение этого
42З8Ы
Предмет изобретения
Составитель М. Осипова
Техред 3. Тараненко
Корректор H. Учакина
Редактор Л. Новожилова
Заказ 2703, 4 Изд. ¹ !536 Тираж 565 Подписное
Ц1-!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий
Москва, гК-35, Раушская наб., д. 4, 5
Типография, пр. Сапунова, 2 времени проходит дополнительная пocTlloëèмсризация. После этого на спектрометре
ЭПР-2 ИХФ определяют концентрацию свободных радикалов в полученном полимере, которая составляет 10" радикалов на 1 г вещества. При комнатной температуре радикалы устойчивы в теченис длительного времени и, следовательно, реакция обрыва не су!цествепна. При этом среднечислснный вес образовавшегося полимера равен
У !-6 10Рз/(R)=6 10
Пример 2. Определение длины привитой полимерной цепи.
Тонкодисперсный порошок вторичного фторопласта-4 облучают в вакууме па Т-источнике СО" при 20 С дозой 0,1 мрад. Концентрация радикалов, измеренная па радиоспектрометре ЭПР-2 ИХФ составляет (R)=0,8 10гз радикалов на 1 г вещества. Затем при 50 С проводят прививку тетрафторэтилена до степени конверсии 10 о о. Скорость прививки на протяжении всего опыта постоянна, следовательно, макрорадикалы, ведущие прививку в течение реакции, не гибнут и обрыва цепи нет.
С другой стороны, если на облученный образец сначала напустить кислород и все радикалы перевести в перекисные, а затем проводить прививку в атмосфере тетрафторэтилена, то по спектрам ЭПР видно, как все перекисные радикалы переходят в концевые радикалы растущей полимерной цепи. Таким образом, все ради калы, регистрируемые методом
ЭПР, участвуют в прививке и их концентрация не уменьшается за время реакции. Следо10 вательно, среднечисловой молекулярный вес привитой полимерной цепи будет:
Я = =7 5 10
6 10 а
1Ч
Способ контроля процесса полимеризации тетрафторэтилена путем определения молекулярного веса получаемого полимера, о т л и20 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля и сокращения времени эксперимента, непосредственно после полимеризации в образце полимера измеряют концентрацию свободных радикалов, по величине ко25 торой определяют среднечисловой молекулярный вес.
