Способ определения серусодержащих ускорителей вулканизации Советский патент 1992 года по МПК G01N1/28 G01N21/31 

сл С

Использование: для масс-спектрального анализа в аналитической химии, санитарно- химического исследования резин. Сущность изобретения: к 15 см3 водной вытяжки из резины на основе диенового каучука добавляют разбавленного водой в отношении 1:300,1 см3 латекса изопренового каучука с мол.м. 2,5-3,0 млн, Добавляют 1 см3этанолаи 1 см340%-ного водного раствора нитрата кальция. Нагревают смесь на кипящей водяной бане 5 мин. Образовавшийся коагулят исследуют в масс-спектрометре. Определяют содержание в резине на основе натурального каучука стиурамоми бенз- тиазолилмеркаптидом Zn, бензтиазолилмеркап- тида Zn 0,006-0,008 мг/л, продолжительность способа 1 ч. 2 табл.

Изобретение относится к аналитической химии и касается масс-спектрального анализа серусодержащих ускорителей вулканизации, которые используют при изготовлении резин. Изобретение может найти применение для санитарно-химических исследований резин.

Известен способ определения серусодержащих ускорителей вулканизации в водных вытяжках резин на основе диеновых каучуков с помощью масс-спектрального анализа, включающий экстракцию анализируемых соединений из водных вытяжек резин хлороформом, упаривание экстракта и собственно масс-спектральное определение 1. °

Однако известный способ обладает неудовлетворительной воспроизводимостью резу/ ьтатов анализа в связи с тем, что серу- содержащие ускорители вулканизации при экстракте хлороформом и при вводе в массспектрометр частично разлагаются. Кроме того, экстракция хлороформом не позволяет полностью извлечь химические вещества из водных экстрактов резин и увеличивает продолжительность способа.

Цель изобретения - повышение точности анализа и ускорение спбсоба.

Согласно изобретению экстракцию серусодержащих ускорителей вулканизации из водных вытяжек осуществляют разбавленным водой в отношении 1:30 латексом вулканизованного изопренового каучука с мол.м. 2,5-3,0 млн с последующей его коагуляцией 40%-ным водным раствором нитрата кальция в сочетании с эталоном в соотношении 1:1 при кипячении в течение 5 мин. Выделенный коагулюм с экстрагированными веществами анализируют с помощью масс-спектрометра.

Изобретение иллюстрируют примеры, в которых в качестве экстрагента используют

xi сл

Сл)

ы ы к

латекс вулканизованного цис-1,4-изопреново- го каучука (синтетический - СКИ-1 и натуральный - Ревультекс), латекс невулканизованного изопренового каучука - контрольный и хлороформ - прототип.

Определении подвергают образцы резин на основе диеновых каучуков натурального каучука, бутадиеннитрильного каучука и бутилкаучука.

Пример К 15,00 см3 водной вытяжки из резины в пробирке объемом 20 см добавляют 0,10 см3 латекса, разбавленного дистиллированной водой в соотношении 1:30 Затем добавляют 1,00 см3 этанола и 1,00 см3 40%-ного водного раствора нитрата кальция. Полученную смесь нагревают в течение 5 мин на кипящей водяной бане Образоеавщийся коагулюм с экстрагированными из вытяжки веществами извлекают стеклянной палачкой и помещают в микрокапсулу прямого ввода образ ца в масс-спектрометр.

Масс-спектры веществ, выделяющихся из коагулюма при нагревании его от 20 до 180°С, характеризуют состав водной вытяж- ки из резины Количественный расчет осуществляют по значениям интенсивностей характеристических ионов.

Результаты масс-спектральных анализов приведены в табл.1 и 2.

Результат определения тетраметилтиу- рамдисульфида (ТМТД) с экстракцией хлороформом оказывается з ан Ижённым вследствие неполного извлечения ускорителя хлороформом, а также из-за частичного разложения ТМТД в процессе экстракции с образованием тетраметилтиураммоносуль- фида (ТМТМ),

ТМТМ обнаружен только в хлорофор- менном экстракте из вытяжки. Получение заниженных результатов при определении цимата и меркаптобензтиазола (МВТ) в вытяжке также объясняются частичным разложением ускорителей при растворении в хлороформе. Применение невулканизованного латекса СКИ-1 примерно на 30% снижает результат определения цимата. Таким образом, наиболее точные результаты получены с применением вулканизованного латекса.

Проведение экстракции вытяжки латексом позволяет обнаружить ZrrMBT. Применение хлороформа сопровождается полным разложением ускорителя на дибензтиазол

(ДБТ), серу и сульфид цинка Протекание указанных процессов распада ускорителей подтверждается УФ-спектрами поглощения водных и хлороформенных растворов ТМТД, цимата и Zn-МБТ. Значения УФплотности водных растворов ТМТД показывают, что степень извлечения латексом составляет не менее 97%. тогда как по прототипу с хлороформом - 70%

В табл 2 приведены данные

анализа вытяжек из резин на основе нитрильного каучука с М-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенами- дом и ТМТД и бутилкаучука с этилфенилди- тиокарбаматом цинка (ЭФ-цимат) и ТМТД.

Как и в предыдущем примере, результаты определения МВТ, ТМТД и всехдитиокарба- матов цинка оказываются заниженными вследствие разложения ускорителей вулканизации в хлороформе Растворение МВТ о

хлороформе сопровождается его частичным окислением кислородом воздуха в ДБТД.

При этом концентрация ДБТД в хлоро- форменном экстракте увеличивается по сравнению с результатами обработки вытяжки латексом Изопренового каучука.

Предлагаемый способ помимо увеличения точности анализа сокращает продолжительность определения с 4 ч по прототипу до 1 ч.

Формула изобретения

Способ определения серусодержащих ускорителей вулканизации в водных вытяжках резин на основе диеновых каучуков, включающий экстракцию и масс-спектраль- ный анализ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа и ускорения способа, экстракцию осуществляют

разбавленным водой в отношении 1:30 латексом вулканизованного изопренового каучука с мол.м. 2,5-3,0 млн , после чего проводят его коагуляцию 40%-ным водным раствором нитрата кальция в сочетании с

этанолом в соотношении 1 1 при кипячении,

Результаты определения соединений класса ускорйтелеЛулканизации в водной еытржке из резины на основе- натурального каучука с-rЈ- : рамом и бензтиазолилмеркаптидом имнка -. .,..

ТетраметйлтиурамдиСооер л-и« ускаригелей «упканизамин

-...-.-каучука с сульфенаиидои

.....; ; рамон и вул:кацитом Р

. Т а б лиц а 2 - . ««ifямсах из резни на осмр в HMTpMnk«o ro Ц и тйурамон и бутилкауцуКа с тиу- экстра N