СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОЦИАНАТНЫХ ГРУПП В ПОЛИУРЕТАНАХ Советский патент 1968 года по МПК G01N21/35 

Настоящее изобретение, относится к способу количественного определения концевых функциональных групп в полимерах, в частности к определению изоцианатных групп в полиуретанах по поглощению в инфракрасной области спектра.

Известен способ количественного определения изоцианатных групп в растворимых полиуретанах по поглощению в инфракрасной области спектра путем измерения оптической плотности раствора исследуемого полимера с последующим определением искомой величины по калибровочному графику. Этот способ применим для анализа "нерастворимых полиуретанов.

Сущность изобретения заключается в том, что используют образец в виде растянутой пленки и определяют отношение оптических плотностей двух полос поглощения с частотами соответственно 2275 и 2956 Причем частота 2275 соответствует частоте валентных колебаний - NCO-группы, а частота 2956 - > СН₂-группы.

Пленки для исследования приготовляют следующим образом.

Пластины полимеров площадью около 1 и толщиной 0,1-1 мм вырезают ножницами, ножом от микротома или на микротоме с применением замораживания твердой углекислотой (для малоэластичных образцов) и растягивают надеванием на стеклянные кольца, после чего помещают перед входным; окном спектрометра. Перед окном сравнения ставят пластинку из бромистого калия.

Использование относительной интенсивности полос позволяет употреблять для анализа пленки меньших размеров по сравнению с входным отверстием спектрометра.

Предлагаемый метод дает возможность анализировать нерастворимые полиуретаны на содержание в них изоцианатных групп с точностью 10 отн. %. Среднее расхождение между параллельными определениями разных проб одного и того же образца составляет 0,03% - NCO. Чувствительность метода 0,03% - NCO абс.

Кроме того, этот метод может быть использован с большей эффективностью, по сравнению с химическими методами, и для анализа растворимых уретановых полимеров при небольшом содержании - NCO-групп (менее 0,2 абс. %), так как химические методы дают точность порядка ±0,1% - NCO абс.

Для спектроскопических измерений применяют спектрометр ИКС-14, с призмой из LiF.

Пример 1. Определение содержания - NCO-групп в нерастворимом полимере СКУ-7.

Состав исходной реакционной смеси:

Полиэфир 76 вес.%.

Толуилендиизоцианат 13,2%.

3,3-Дихлор-4,4′-диаминодифенилметан (сшивающий агент) 11,0%.

Из спектра пленки полимера были найдены оптические плотности: =0,324 (аналитическая полоса) и=0,506 (полоса сравнения).

Так как содержание полиэфира в исходной реакционной смеси для этого полимера на 11% меньше по сравнению с полимером типа СКУ-8, была введена поправка

0,506 - 76% полиэфира

X - 87% полиэфира,

откуда

где - исправленная оптическая плотность полосы сравнения.

Следовательно, отношение оптических плотностей равно

0,723 - тангенс угла наклона градуировочной прямой

Пример 2. Определение содержания - NCO-групп в полимере СКУ-8

По данным анализа, проведенного химическим методом, этот образец не содержал - NCO-групп.

Состав исходной реакционной смеси (вес. %):

Полиэфир 86,2.

Толуилендиизоцианат 11,87.

1.4-Бутандиол 1,85.

Из спектра пленки полимера были найдены оптические плотности

Введение в исходную реакционную смесь 1,4-бутандиола в количестве 1,85% не оказывает, как указано выше, заметного влияния на результаты анализа, поэтому вводить поправку не было надобности. Непосредственно было найдено отношение оптических плотностей

Таким образом, предлагаемый метод позволяет количественно определять содержание изоцианатных групп в нерастворимых уретановых полимерах, что до сих пор было невозможно.

Метод позволяет также определять малые содержания групп - NCO (0,03-0,1%) в растворимых полиуретанах, в то время как чувствительность химических методов не дает возможности определять эти группы в таких малых количествах.

Способ количественного определения изоцианатных групп в полиуретанах по поглощению в инфракрасной области спектра с последующим определением искомой величины по калибровочному графику, отличающийся тем, что, с целью анализа нерастворимых полиуретанов, используют образец в виде растянутой пленки и определяют отношение оптических плотностей двух полос поглощения с частотами соответственно 2275 и 2956