Способ определения кислородсодержащих групп в окисленном полимере

 

Союз Советских

Социалистических

Веслублик

ОПИС НИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„741116 (6l ) glîïîëíèòåëüHîå к авт. cBHfl-ву (22) Заявлено 31.10.78 (2! ) 2684163/18-25 (51) M. Кл. с присоединением заявки J%—

G 01 й(21/24

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет пп делам изобретений и открытий

ОпУбликовано 15.06.80. ;-ллетень У 22 (53) УДК535.33 (088.8) Дата опубликования описания 16.06.80 (72) Авторы изобретения

О. А. Хведченя, Г. И. Костринипа и Н, Q. Захаров

Я рославский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДСОДЕРЖА11!ИХ

ГРУПП В ОКИСЛЕННОМ ПОЛИМЕРЕ

Изобретение относится к способам исследования полимеров и может быть использовано в лабораторной практике для определения кислородсодержащих групп в окисленном или подвергнутом механической обработке в среде кислорода (воздуха) полимере, Известны способы определения кислородсодержаших групп-главным образом, химические (способ этерификации, изоцианатный способ, способ титрования и т.д.)

10 и спектральные (ИК-спектроскопия УФспектрофотометрия).

Одним из наиболее применяемых в настоящее время является способ определе15 ния кислородсодержаших групп по ИК-спектрам поглощения (1). Этот способ универсален, прост, малотрудоемок. Определение кислородсодержащих групп этим способом включает в себя приготовление образцов (в качестве образцов используются растворы или пленки окисленного полимера), получение ИК-спектров, анализ спектров на основе справочных данных Описанный способ имеет ограниченный нижний предел чувствительности.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому является способ определения кислородсодержаших групп по ИКспектрам поглощения на глубоких стадиях окисления полимеров (при сравнительно высокой их концентрации (2).

Известные способы недостаточно чувствительныы.

Цель изобретения - повышение пороговой чувствительности способа определения кислородсодержащих групп в окисленном полимере по ИК-спектрам поглощения без изменения аппаратурного оформления процесса н без увеличения его трудоемкости.

Указанная цель достигается тем, что исследуемый полимер растворяют в углеводородном растворителе, имеющем малое сродство к данному полимеру, получают и анализируют ИК-спектр перешедших в раствор низкомолекулярных фракций полимера. 741126 а ном каучуке СКМС-ЗОАРК, полученном механическим измельчением каучука СКМС3ОАРК предварительно очищенного от антиоксиданта (экстракцией ацетоном).

Последовательность и характер операций по получению ИК«спектров предлагаемым и известным способами была такой же, как и в примере 1.

Способ основан на том, что кислород содержащие функциональные группы, обра зующиеся в полимере при окислении или в результате механического воздействия в среде кислорода (воздуха), являются преимущественно концевыми. Поэтому их концентрация в низкомолекулярных фракциях, отличающихся повышенной концентрацией концов макромолекул, всегда выше, чем в брутто-полимере. 0

Пример 1. Предлагаемым и известным способами определяли наличие кислородсодержаших групп в порошкообразном каучуке СКМС-ЗОАРК (средний размер частиц 0,34 мм), полученном механическим измельчением блочного каучука о в молотковой пробилке при 20 С в атмосфере воздуха.

При определении кислородсодержащих групп предложенным способом от исследугю емого брутто-полимера отделяли низкомолекулярные фракции путем растворения его в растворителе, имеющем малое сродство с данным полимером. В качестве растворителя использовали н-гексане Раст«25 воримость СКМС-ЗОАРК в н-гексане при о температуре 20 С составляет 8 (опо ределено экспериментально). Образцы (пленки толщиной 30 5 мк) готовили Ф

Зо отливкой раствора низкомолекулярных фракций полимера в н-гексане на подложки из Naca с последующим испарением растворителя.

При определении кислородсодержащих групп по известным способам пленки ис35 следуемого брутто-полимера готовили отливкой на подложки из NoCE толуольных растворов порошкообразного каучука (СКИС-ЗОАРК растворяется в толуоле

40 практически полностью).

ИК-спектры получили на приборе ИКС22 в диапазоне 5000-700 см ", Анализ

ИК-спектров показал, что поглощение, соответствующее наличию кислородсодержащих групп (отчетливая полоса поглощения

45 при 1710 см -" = 0,25) наблю

+ ЬН.эт дается только в ИК-спектре, полученном и редлагаемым способом. Очевидно, кон50 центрация кислородсодержащих групп в брутто-полимере настолько мала, что не может обеспечить необходимо1"о для фиксации прибором уровня поглощения при определении кислородсодержаших групп из 55 вестным способом.

Пример 2. Предлагаемым и известным способами определяли наличие кислородсодержаших групп в порошкообразАнализ полученных ИК-спектров пока-4 зал, что поглощение при 1710 см в спектре брутто-полимера имеет место (это. связано с тем, что окислительные процессы при измельчении очищенного от антиоксиданта каучука протекают с гораздо большей интенсивностью. Однако полоса. поглощения при 1710 cM " слабая, недостаточно отчетливая, ее оптическая плотость определяется с низкой точностью (— » — — 0,11». В ИК-ппектр, попу т)вн.эт ченном предлагаемым способом полоса поглощения при 1710см является сильной, достаточной для определения оптической плотности с высокой точностью " Ощ Ич(о ЬН ЭТ

Приведенные примеры показывают преимушество способа перед известным. Предлагаемый способ, во-первых, позволяет определить наличие кислородсодержаших групп в окисленном (подвергнутом механической обработке в среде кислорода) полимере тогда, когда их общая концентрация (в брутто-полимере) очень мала и не достаточна для появления заметных полос поглощения в ИК-спектрах; во-вторых, увеличивает надежность определения„ делая полосы поглощения в ИК-спектрах более интенсивными. Применение предлагаемого способа позволяет повысить пороговую чувствительность определения кислородсодержаших групп без увеличения чувствительности спектрофотометра и без увеличения трудоемкости определения.

Формула изобретения

Способ определения кислородсодержаших групп в окисленном полимере по ИК-спектрам поглощения, от лича юши йс я тем, что, с целью повышения пороговой чувствительности определения, .сследуемый полимолекулярный полимер растворяют в углеводородном растворителе, име ющем малое сродство к данному полиме ру, получают и анализируют ИК-спектр

5 741116 6 перешедших в раствор низкомолекулярных 1. Аналитическая химия полимера, под фракций полимера. ред. Клайна Г. т. 2, М., Мир, 1965Ä с. 244.

Источники информации, 2.Вагсп а а К.J. КррЕ;рокун. Sci,1968, принятые во внимание при экспертизе > V 12, М 6, р. 1459 1469 (прототип).

Составитель Н, Дроздова

Редактор Т. Орловская Техред И. Асталош Корректор Н. Стец

Заказ 3193/43 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул., Проектная, 4