Способ определения двойных связей в полимере и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01N33/44 B01J19/00 

Изобретение относится к аналитической химии, точнее к определению содержания двойных связей в цепи полимера.

Целью изобретения является расширение диапазона анализируемых полимеров.

На фиг. 1 изображено устройство для определения двойных связей в полимере, общий вид; на фиг. 2 - посадка со сферическими расширителями.

Устройство для определения двойных связей в полимере содержит стеклянный цилиндрический корпус 1 со шлифовальной горловиной 2 и патрубками 3 и 4 входа и выхода озонокислородной смеси и расположенные в корпусе 1 посадку 5 и пористую пластинку 6, впаянную в нижнюю часть корпуса 1 Насадка 5 установлена с возможностью съема и выполнена в виде запаянной трубки с развитой поверхностью и пришлифованной сверху пробкой 7, шлиф которой выбран соответствующим шлифу горловины 2 корпуса 1. Пробка может быть снабжена крючком для взвешивания. Насадка 5 может быть выполнена со сферическими расширениями.

Устройство для определения двойных связей в полимере работает следующим образом.

Для анализа в качестве нерастворимых полимеров используют образцы ударопрочного полистирола (ПС) с различным содержанием полибутадиенового каучука (ПБК) ПС-ПБК с содержанием ПБК 3-10 мас.%; образцы гель-фракции, полученной центрифугированием 2%-ного раствора ПС-ПБК в метилэтилкетоне при комнатной температуре с последующей сушкой до постоянной массы; сополимера стирола с акрилонитрилом (САН); сополимера стирола, акрилонитрила и этилен-пропиленового каучука АБС-М атмосферостойкого (АБС-М, ACT), этилен-пропиленовые каучуки различных марок (ЭПК); атмосферостойкого ПС, полученного с использованием ЭПК-ПССКЭПТ.

Пример 1. Полимер-ударопрочный полистирол ПС-ПБК получают с использованием ПБК (ПБК ПС-ПКБ в количестве 3 мас.%).

Гранулы полимера растворяют в бензоле. Для этого навеску полимера в количестве 1±00,1 г помещают в стаканчик для взвешивания с притертой крышкой, добавляют 40-50 мл бензола и оставляют для самопроизвольного растворения. После этого подвергают диспергированию в течение 5 мин на диспергаторе УЗДН-2Т.

В устройство заливают четыреххлористый углерод на половину высоты корпуса 1 над стеклянной пористой пластинкой 6. Корпус 1 закрывают пробкой 7 и помещают в сосуд Дьюара, заполненный водой со льдом, и подсоединяют через патрубки 3 входа и 4 выхода к прибору АДС-4М.

Чистую сухую насадку 5 взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. На насадку 5 наносят пленку из полимера в количестве 8-10 мл. Для этого насадку 5 погружают в дисперсию навески на глубину трех сферических расширений. Пленку полимера, нанесенную на насадку 5, сушат в токе теплового воздуха от вентилятора в течение 3 мин. Для получения необходимой величины пробы полимера операцию нанесения повторяют 2-3 раза. Вес пробы определяют по разности веса насадки 5 до и после нанесения полимера.

Насадку 5 с пробой полимера помещают в.корпусе 1, обеспечивая герметичность за счет соединения на шлифах. С началом реакции озонирования пробы счетчик импульсов начинает счет, и по окончании реакции стрелка возвращается к нулю, счет импульсов прекращается.

Расчет содержания двойных связей (В) в моль двойных связей/г проводят по формуле

В d-, п

где S - площадь пика при озонировании пленки (импульсы);

п - вес пленки, г;

d - количество двойных связей, прихомоль дв. св.

ящихся на один импульс.

имп .

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, расхождения между которыми не превышают 6 отн.%.

Количество двойных связей, приходящихся на один импульс, рассчитывают при проведении каждой отдельной серии опытов по эталонному веществу (стальбену) по формуле

Пк УК QK

d

V М (SK - Sp)

где пк - навеска стильбена, г;

V - объем сем, в котором растворяется навеска стильбена, л;

М - молярная масса стильбена, г/моль; VK - объем раствора стильбена в CCU, вводимого в реактор, л;

QK - количество двойных связей в стильбене, моль дв. св./моль;

SK - площадь пика стильбена, в импульсах;

SP - площадь пика ССМ, в импульсах. Значения коэффициента d. характеристика материала и результаты анализа для примеров, а также результаты определения двойных связей в образцах йод-бромным способом приведены в таблице (в известном способе двойные связи в полимерах не определяются).

Примеры 2-5. Опыты проводят на установке и в условиях примера 1, варьируя содержание ПБК, используемого в синтезе. Примеры 6-9. Опыты проводят на установке и в условиях примера 1, но полимер представляет из себя гель-фракцию, выделенную препаративно из полимеров, приведенных в примерах 1-4 соответственно.

Пример 10. Опыт проводят на установке и в условиях примера 1, но используют полимер ПС-ЭПК. пробу готовят растворением навески в хлороформе.

Примеры 11-13. Опыты проводят на установке и в условиях примера 1, но в качестве полимера испояьзуют ЭПК различных марок.

Пример 14. Опыты проводят, как в примере 1, но используют АБС-М.

Пробу готовят растворением навески в ацетоне.

Формула изобретения 1. Способ определения двойных связей S полимере, включающий подготовку пробы

полимера диспергированием полимера в органическом растворителе, введение пробы в реактор, барботироаание озонокислороднрй смеси через стеклянную пористую пластинку в нижней части реактора, заполненного четыреххлористым углеродом, определение поглощения озона и расчет содержания двойных связей, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона анализируемых полимеров, для введения полимера в реактор стеклянную насадку помещают в дисперсию полимера и высушивают до образования полимерной пленки.

2. Устройство для определения двойных связей в полимере, содержащее стеклянРезультаты.опрелеленин двойных связей в полимерах

ный цилиндрический корпус со шлифованной горловиной и патрубками входа и выхода озонокислородной смеси и расположенные в корпусе насадку и пористую пластинку, впаянную в нижнюю часть корпуса, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона анализируемых полимеров, насадка установлена с возможностью съема и выполнена в виде запаянной трубки с развитой поверхностью и пришлифованной сверху пробкой, шлиф которой выбран соответствующим шлифу горловины корпуса.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что насадка выполнена со сферическими расширениями.

Изобретение относится к аналитической химии, точнее к определению содержания двойных связей в цепи полимера. Изобретение позволяет расширить диапазон анализируемых полимеров за счет введения полимера в реактор в виде полимерной пленки, полученной путем помещения стеклянной насадки в раствор полимера с последующим высушиванием, барботированием озонокислородной смеси через стеклянную пористую пластинку в нижней части реактора, определением поглощения озона и расчетом содержания двойных связей. В устройстве для определения двойных связей в полимере насадка установлена с возможностью съема и выполнена в виде запаянной трубки с развитой поверхностью и пришлифованной сверху пробкой. Шлиф пробки выбран соответствующим шлифу горловины корпуса. Насадка может быть выполнена со сферическими расширениями. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 2 ил.(Л

ПС-ПБК

.982

0,0028

3 авк i860 0,005

ПС-ПЬК 0,0073 3055

(t% ПБк) ЗЭ-t 0,0100

ПС-ПБК 8369

о,ооьо (6% ПБК)

0,010li 101)89

ПС-ПБК 0,006/ 9925

(8 ПБК) 2011)8 0,0135

ПС-ПЬК 0,0005 5П8 (1ог ПБК)

и,00511 9110

Гель-фракция,on. t I 121)

0,0025 1036 0,0023

Гель-фракция,on,2 1851 0,0035 01)7 0,0015

Гель-фракция,on.3 1)150 0,0009 1,910 0,0010

Гель-фракция,on.l 1)831) 0,0010 0,0008 583.1) 1)50

Атмосферостойкий 0, ПС-Скэпт 0,01|8 1370

ЭПК 3036 0,0032

о, DutralTERO 46ЕЗ 10237

ЭПК 2538

о,0061 11)00 DutralTERO 4АЕ 0,0036

ЭПК 0,0027 0,0056

Скэпх 259-5 3233 СЛН-25 0,0117 5 5 0,011)0

АБС-М ACT 0,0048

277 635 0,0105

АБС-М ACT 1)9 ПО 0,0026 0,0056

АБС-Н ACT

137 0,0078

Скэпт 259-5 158 0,0028

3,0

3,5

3,0

3,5

4,1)

3,Э

it.S

3,7

9,1

10,2

9,Э

10,2

II),6

13,9

II),О

15,0

16,

17,0

16,6

15,

3,

,0

3,

,5

50,

52,2

53,

52,7

1)1),3

1)1),1|

117,1

51),2

51),1(

51|,1 51,0

0,92

0,99

8,92

9,06

3,71)

3,57

5,89

5,60

0,00111

0,0031)

0,57

0,59

0,18

0,20

0.53

0,55