Способ определения степени дегидрохлорирования поливинилхлорида в поливинилхлоридных композициях Советский патент 1992 года по МПК G01N21/17 

Изобретение относится к способам определения степени дегидрохлорирования поливинилхлорида (ПВХ) и может быть использовано в технике, в частности в кабельной, при диагностике деструктивных повреждений полимерной основы кабельной изоляции из поливи- нилхлоридных пластикатов, оценке ее качества и долговечности.

Степень дегидрохлорирования выражается отношением количества выделив- шегося из полимера хлористого водорода к его стехиометрическому количеству, заключенному в полимере.

Известен способ определения степени дегидрохлорирования поливинилхло- рида в поливинилхлоридных пластика- тах по интенсивности полос поглощения, наблюдаемых в спектрах комбинационного расстояния

Однако данный способ требует предварительного отделения полимерной -.основы от платификаторов.

Наиболее близким к изобретению является, способ определения степени дегидрохлорирования поливинилхлорида в поливинилхлоридных композициях, который.включавт растворение пробы

J

оэ ю ю

ЗД

со

«&.

материала в тетрагидрофуране, хрома- графирование и определение интенсивности поглощения в УФ-спектре фракции, содержащей полимер.

Недостатком известного способа является его малая точность при анализе поливмнилхлоридной композиции с неизвестным массовым составом и большая трудоемкость работы.

Цель изобретения - повышение точности способа определения степени дегидрохлорирования поливинилхлорида

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения степени дегидрохлорирования поливинил- хлорида в поливинилхлоридных композициях, включающем -растворение анализируемой пробы и эталонных образцов поливинилхлорида в органическом растворителе, прозрачном для ультрафиолетового излучения, разделение пробы и образцов на фракции методом колононой жидкостной хроматографии, анализ фракций, содержащих полимер, путем регистрации поглощения ультрафиолетового излучения и определение по величине поглощения полимерной фракцией анализируемой пробы степени дегидрохлорирования поливинилхлорида, дополнительно измеряют показатель преломления фракций, содержащих поли винилхлорид, вычисляют для анализи- руемой пробы и эталонных образцов отношения интенсивности поглощения ультрафиолетового излучения к величине показателя преломления, по которым определяют степень дегидрохлорирования поливинилхлорида в анализируемой пробе полимерной композиции

На чертеже представлена градуиро- вочная зависимость.

Способ осуществляют следующим образом.

Пробу материала массой приблизительно от 1 до 10 мг растворяют в тетрагидрофуране, взятом в объеме приблизительно 1 мл. Нерастворяющиеся минеральные компоненты материала отделяют на мембранном тефлоновом фильтре с диаметром пор 0,5 мкм. Содержимое раствора подвергают разделению на полимерную и низкомолеку лярную составляющую методом ситовой хроматографии. Фильтрат в количестве 10-40 мкл вводят в хроматографи- ческое устройство в составе: программирующее устройство, насос высокого давления, блок термостата колонок с экслюзионной колонкой, КА-спектромет

1

32239

Ш

с диапазоном длин волн 195-350 нм и диапазоном измерений 0,005-2,56 ед. оптической плотности, рефрактометрический детектор с диапазоном измерений показателя преломления 1,0-1,85 и коэффициентом ослабления 0,01x10 - 2,0х10 единиц, двухперьевой самописец.

Хроматографический анализ проводят при температуре термостата колонок 35°С и объемной скорости подачи растворителя 1,5 мл/мин После введения фильтрата в хроматограф включают запись показаний обоих детекторов о .Общее время проведения исследований 20-25 мин, включая 5 мин снятия хро- матограммы.

По описанной методике проводят исследования нескольких эталонных образцов индивидуального ПВХ с известной степенью дегидрохлорирования в диапазоне значений 0,01-0,5%° На полученных для каждого образца хромато- граммах измеряют высоты первого пика относящегося к ПВХ, и строят градуировочную зависимость вида

20

25

0

У

k

Ьс Гс

(1)

Уде If

k

степень дегидрохлорирования . поливинилхлорида, % коэффициент пропорциональности ;

hc - высота хроматографического 5 пика от спектрофотометричес- кого детектора на длине волны нм; гс - чувствительность спектрофо- .

тометрического детектора в 0 ед. оптической плотности; Ь„ - высота хроматографического пика от рефрактометрического детектора;

коэффициент ослабления реф- 5 рактометрического детектора.

Аналогично исследуют любой произвольно взятый образец и по градуиро- вочной зависимости (1) находят зна- 0 чение у для данного образца.

Пример. Определяют степень дегидрохлорирования поливинилхлорида в гранулированном кабельном пластикате, получаемом на основе поливинил- хлоридной смолы С-70 и содержащем в качестве пластификатора диоктилфта- лат.

Эталонные образцы получают нагре- . ванием порошка поливинилхлорида в

Р

ГР

5

токе воздуха при 150°С с одновремен- ным контролем процесса дегидрохлори- рования по изменению электропроводности водного раствора, поглощающего выделяющийся хлористый водород.

Обработкой результатов исследования восьми эталонных образцов получено для градуировочной зависимости (1) значение, равное 5,.

В рассматриваемом примере (ПВХ- пластикат марки И-40-13А) измеренные значения h и hp составляют соответственно 15 мм и 112 мм при гй 0,08 и Рассчитанное значение ,0123 ,что согласуется с известными значениями параметра, лО,01% для промышленных образцов поливинил- хлорида марки С-70

Таким образом, определение степени дегидрохлорирования поливинил- хлорида в соответствии с предлагаемым способом позволяет в несколько раз сократить время проведения исследований, при этом упрощаются выполняемые операции и снижается необходимое для проведения анализа количество материала.

17

о

р м у л а

6

зоб

р е т е н и я

5

5

Способ определения степени дегидрохлорирования поливинилхлорида в поливинилхлоридных композициях, включающий растворение анализируемой пробы и эталонных образцов поливинил- хлорида в органическом растворителе, прозрачном для ультрафиолетового излучения, разделение пробы и образцов на фракции методом колоночной жидкостной хроматографии, измерение интенсивности поглощения фракций, содержащих поливинилхлорид, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, дополнительно измеряют показатель преломления фракций, содержащих поливинилхлорид и вычисляют для анализируемой пробы и эталонных образцов отношения интенсивности поглощения ультрафиолетового излучения к величи- не показателя преломления, по которым рассчитывают степень дегидрохлорирования поливинилхлорида в пробе.

Использование: при диагностике деструктивных повреждений полимерной основы кабельной изоляции из поливи- нилхлоридных (ПВХ) пластикатов. Сущность изобретения: растворение образ- ца ПВХ композиции в тетрагидрофура- не, разделение смеси с помощью жидкостной хроматографии на ПВХ и другие компоненты, регистрация поглощения ультрафиолетового излучения, прошедшего через раствор ПВХ, измерение показателя преломления соответствующей фракции. В качестве критерия берут соотношение интенсивности сигна-, лов спектрофотометрического и рефрактометрического детекторов, 1 ил. (Л