СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНО-ВЕСОВОГО СОСТАВА ПОЛИМЕРОВ Советский патент 1973 года по МПК G01N31/02 

1

Изобретение касается исследования строения вещества.

Известны способы определения молекулярно-весового состава полимеров путем фракционирования экстрагированием в колонке с температурным градиентом и измерения вискозиметрического молекулярного веса фракции полимера. Известные способы слолсные и требуют большой затраты времени.

Предлагаемый способ не имеет указанных недостатков, отличается от известных тем, что осаждение ведут из потока разбавленного раствора в растворителе постоянного состава с иоследуюгцим переводом в раствор разделенного вдоль колонки по величине молекулирного веса полимера путем повышения температуры колонки до температуры его полного растворения.

Предлагаемый способ поясняется графиками (фиг. 1 и 2).

Способ осуществляют следующим образом.

Разбавленный раствор полимера (концентрации от 0,05 до 0,25 г/дл в зависимости от молекулярного веса исходного полимера) в растворителе постоянного состава пропускают через колонку с температурным градиентом; при этом нижний конец колонки охлаждают до температуры полного высаживания, а верхний - нагревают до температуры полного растворения полимера.

В качестве растворителя применять растворитель с ограниченной растворяющей способностью или смесь растворителя с осадителем, причем температура кипения этих жидкостей должна быть выше температуры верхней части колонки, по крайней мере, на 15°С. Соотношение растворителя и осадителя, а также скорость пропускания раствора через колонку подбирают опытным путем.

При пропускании разбавленного раствора через колонку молекулы полимера за счет температурного градиента в результате различной растворимости разделяются по молекулярным весам 1 осаждаются по высоте колонки в виде тонкой пленки на поверхности мелкозернистой насадки колонки.

Осажденный полимер затем переводят в раствор путем быстрого нагревания всей колонки до температуры полного его растворения и вытесняют из колонки под действием постоянного давления. Поток раствора разделяют на равные по объему порции с одновременным измерением их относительной вязкости. Эти порции отбирают, а выделенные из них фракции иолимера взвешивают, и затем растворяют для определения характеристической вязкости в растворителе, для которого известна формула определения молекулярного веса по характеристической вязкости.

Используя значение весовой доли и объема, определяют концентрацию каждой фракции, с помощью которой рассчитывают характер: стическую вязкость фракции. На основании первых опытов строят реперные кривые зависимости характеристической вязкости от номера фракции, в результате чего в дальнейшем исключается операция выделения и взвешивания полимера из каждой фракции. По реперным точкам из приведенной формулы находят значения концентрации. График зависимости концентрации от характеристической вязкости аналогичен кривой молекулярно-весового состава.

Для определения молекулярного веса строят реперные кривые, устанавливающие зависимость между характеристической вязкостью в используемом растворителе и в растворителе, для которого известна формула пересчета.

В промышленном производстве полимеров при контроле производственных партий достаточно определить относительный молекулярно-весовой состав по величине характеристической вязкости фракций в любом используемом растворителе, т. е. без определения характеристической вязкости в растворителе, для которого известны константы пересчета на молекулярный вес.

Пример 1. Определяли молекулярпо-весовой состав каучука СКД с исходной характеристической вязкостью в бензоле при

i 2,41. В качестве растворителя применя.ти смесь толуола с этиловым спиртом в соотношении 75 :25 по объему. Температурный градиент по высоте колонки (-45) - (-f55)°C. Скорость протекания раствора в колонке при осаждении 150 . Концентрации раствора 0,1 г1дл навеска каучука 0,3 г. Емкость колонки 250 мл, высота ее 600 мм (см. фиг. 1). Пример 2. Определяли молекулярно-весовой состав каучука СКДН с исходной характеристической вязкостью в бензоле ири 25°С т 0,65. Растворитель: 72 об. % толуола, 28 об. % этилового спирта. Температурный градиент (-55) -(+55)°С. Концентрация раствора 0,25 г1дл, навеска каучука 0,5 г. Емкость колонки 120 мл (см. фиг. 2).

Предмет изобретения

Способ определения молекулярно-весового состава полимеров иутем фракционирования экстрагированием в колонке с температурным градиентом и измерения вискозиметрического молекулярного веса фракций полимера, огличающийся тем, что, с целью сокращения времени эксперимента, осаждение ос}теств. из потока разбавленного раствора в растворителе постоянного состава с последующим переводом в раствор разделенного вдоль колонки по величине молекулярного веса полимера путем повышения температуры колонки до температуры его полного растворения.