Электронно-микроскопический способ определения молекулярных масс и молекулярно-массовых распределений бутадиеновых полимеров Советский патент 1988 года по МПК G01N15/02 

tc

tsD

СО

00

1

Изобретение относится к исследованию химических и физических свойс веществ, в частности к электронно- микроскопическому способу определения молекулярных масс и молекулярно массовых распределений бутадиеновых полимеров, и может быть использовано в нефтехимической промьшшенности и практике научных исследований.

изобретения - повышение точности измерения и сокращение времени определения молекулярных характеристик бутадиеновых полимеров.

Пример.. Готовят 0,8мас.%- ный раствор бутадиен-нитрильного каучука (типа СКН-40) в смеси толуола (тол) с диметилформамидом (ДМФА)

г.

(1:1 об.), ( 7 )мэк Каплю полученного раствора наносят на предметное стекло и быстро проводят опор ной сеткой по поверхности капли. При этом ячейки сетки заполняются раствором. При испарении растворителя образуется тонкая пЛенка. Сетку с пленкой помещают в пары I%-ной осмиевой кислоты на 1,5 ч. Затем образец просматривают в электронном микрсско пе типа ЭВМ-ЮОБР с разрешающей спо- собностью 0,5 нм при увеличении 30- 200 тыс.

На экране микроскопа видна структура пленки: серое поле усыпано черными мелкими глобулярными образованиями. Фотографируют изображение на экране при увеличении в 80 тыс. раз Измеряют диаметры изображенных на фотопленках глобул с помощью лупы в мм (порядка 200-300 шт.)- Из всего множества замеренных частиц составляют группы п; определенных диаметров Результаты заносят в табл. 1.

вторую строку табл-. заносят разме

d;

Во

диаметров в нанаметрах.

Для каждой i-й глобулы рассчитываобъем Vj и молекулярную массу М; формулам:

V;

М

m U

г.;

Шн

-радиус глобулы;

-0,986 - плотность каучука СКН-40;

-масса протона.

-Результаты также заносят в табл. 1 Среднечисленную молекулярную массу образца Мр находят усреднением по большому числу глобул (не менее 200) по формуле

М

ZM; .п; Zn,

10

Средневесовую молекулярную массу находят по формуле

5

0

5 о

М

2:М;.п;

W

5

ZM;.n,

В данном примере по результатам расчета получают Мр 1, и Myv 4,1 .10 , молекулярно-массовое распределение П 2,4.

Определение ММ известными методами гель-хромат9 графии дает величины Mr, 2,2-10 иМу, 4,3-10, т.е. получено близкое соответствие.

Пример 2, Готовят 0,5 мас.%- ный раствор в толуоле бутадиенового

1о°с

каучука типа СКД с f J ) 3,9,

t- ОА

далее действуют аналогично примеру 1, данные сведены в табл. 2, расчета получают Мп 997026 и М 2056337, П 2,06.

Пример 3. Готовят I мас.%- ный раствор в толуоле бутадиен-сти- рольного каучука типа СКС-30.с

W.C

( ) ,9, далее действуют аналогично примеру 1, данные сведены в табл. 3, после расчета М 1 ,ЫО и М 1,9

Определение ММ известным методом

получают 10, П 1,7.

10

светорассеяния дает V, 2,0 т.е. сходный результат.

В сравнении с прототипом имеет место увеличение точности анализа, так как в прототипе минимальный измеряемый размер составляет 100 Л, а в предлагаемом способе 12,5 А, кроме того, устранена стадия изготовления подложки, так как в данном случае раствор наносится непосредственно на опорную сетку, а не на набухающую - подложку. Формула изобретения

Электронно-микроскопический способ определения молекулярных масс .и молекулярно- массовых распределений бутадиеновых полимеров, включающий покрытие опорной сетки полимерной пленкой, контрастирование парами

1

тяжелых металлов с последующим фотографированием объекта через электронный микроскоп в виде глобул макрО молекул, измерением их диаметров, пересчетом диаметров в молекулярные массы, усреднением молекулярных масс по числу и массе макромолекул для расчета среднечисленных и средне- массовьпс молекулярных масс, нахождением величин их соотношений, характеризующих- молекулярно-массовое рас272384

пределение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и сокращения времени опре- - деления молекулярных характеристик, пленкой полимера покрывают непосредственно опорную сетку путем мгновенного касания поверхностью сетки поверхности раствора полимера концент- 1Q рации 0,5-1,0 мас.% с последующим контрастированием парами осмиевой кислоты.

. . Таблица 1

Изобретение относится к элект- ронно-микроскопическому способу определения молекулярных масс и молеку- лярно-массовых распределений бутадиеновых полимеров и может быть использовано в промышленности синтетического каучука и практике научных исследований. Целью изобретения, является пов ьппение точности измерения и сокращение времени определения за счет учета размеров более мелких глобул полимеров и упрощения стадии подготовки образца. Это достигается тем, что применяемую для обозрения опорную сетку покрывают пленкой полимера путем ее мгновенного касания о поверхность раствора полимера концентрации 0,5-Г, О мас.% с последующим контрастированием парами осмиевой кислоты. 3 табл. to (Л