Способ определения гидрофильностипОВЕРХНОСТи издЕлий из пОлиМЕРНОгОМАТЕРиАлА Советский патент 1981 года по МПК G01N31/06 G01N21/27 

Изобретение относится-к технологии пластмасс и может быть использовано при их анализе, в частности для измерения гидрофильности поверхности изделий из полимерного материала перёд их склеиванием, металлизацией, печатанием, повер хностным окрашиванием. Известны способы о1феделения гшфофилшоств повёрхносгв попимернызс магериалоч tryipfeM иэмерения 1фаевого угла смачивания капли жидкости, нанесенной н:а поверяаосгь изделия Г) {яутем измерения диайетра растекания капли жидкости путем отфеде ления угла скатывания при наклсже пов хности doлимepa с нанесенной на нее капч лей жидкости sji путем определения величины поверхностного натяжения .зД. . Известные способы позволяют определить гидрофильность поверхностей (наявчид попярвых групп на п(юед хноств) взаейхйвз полимерного материала, имеющрх шюскую форму. Кроме того, методы |f и f2j тре - буют применения фотооптических средств измерения, что усложняет прсяхесс анализа, делает его малопроизводительным, не подходящим для экспресс-анализа. С другой стороны, вследствие разброса данных, требуется большое количество измерений и статистическая обработка. Наиболее близким к предлагаемому по технической Сущности и достигаемому результату является способ определения гидрофильности поверхности изделий из полим ных материалов, заключающийся в том, что поверхность изделия из полимерного материала обрабатывают в течение 1О мин 0,15% водным раствором катионного красителя - метиленового голуб wo. Сорбированный полярными группами поверхности изделия мётиленовый голубей после промывки и сушки офаздов экстрагируют путем обработки высушенных образцов при комнатной температуре 5мл спиртовс го раствора 2 н соляной кислоты ( в соотношении, этанол - кислота 1 в.ч. : 1 B.i.). Оптическую плотность полученного экстракта определяют на спектрофо- 3S2 тометре при 666 ммк против раствора сравнения - спиртового раствора соляной кислоты . Способ дает возможность определить полярность Поверхностиизделий из полимерных материалов по величине оптической плотности полученного экстракта красителя, взаимодействующего с полярными группами поверхности. Недостатками способа являют ся узкий интервал определения гидрофильности и низкая точность анализа. Узкий интервал определения гидрофильности и низкая точность анализа по известному способу объясняется тем, что краситель метиленовый голубой легко восстанавливается , превращаясь при этом в неокрашенное лейкооснование, что сужает интервал определения и вызывает большо разброс экспериментальных данных. Таки образом, определение гидрофильности поверхности изделий из полимерных материа лов по извесгному способу возможно в уз краевом угле смачиком интервале - при вания поверхности ЗО , тогда как в тех нологин часто требуется определение поля ности в значительно более широком интервале. Цель изобретения - расширение интервала определения гидрофильности поверхности изделий из полимерного материала и повышение точности анализа. Поставленная/цель достигается способом определения гид{зофильносги поверхнос ти изделий из полимерных материалов, зключаюшем сорбцию красителя из его водного раствфа полярными группами изделий, их промывку, сушку, экстракцию сорбированного красителя спиртовым раст вором соляной кислоты и измерение оптической плотности экстракта. Отличительными признаками способа является то, что в качестве красителя используют малахитовый зеленый, а экстракцию веДут спиртовым раствфом 0,010,1%-ного перхлората натрия и О,361,8%-нсйй соляной кислоты. При этом для приготовления экстраген та берут растворы . О,О1-0,1%-ного перхлората натрия, О,36-1,8%-ной соляной кислоты и этиловый спирт, преимущественно, в соотношении 1:1:1,6. Краситель малахитовый зеленьй, в отличие от метилёнового голубого, не разрушается под действием применяемых реагентов, поэтому он оказьюается более чувствительным при определении гидрофил ности, что позволяет значительно расширять интервал определения гидрофильности оверхности изделий из полимерных материалов. Более высокая устойчивость предлагаемого красителя к воздействию применяемых в анализе реагентов и аналиируемых объектов в сочетании с более ильной экстракцисиной системой снижает азброс экспериментальных данных, в результате чего повышается точность анализа. Пример. Определение краевых углов смачивания водой и гидрофильности поверхности изделий из ударопрочного по листирола марки УП-612Л. Образец для испытаний предварительно окисляется раствором перманганата калия в серной кислоте по следующему режиму: концентрация серной кислоты 32%; пер- манганата калия 5 г/л; температура обработки образцов 45 С; время гидрофилизации (время пребыания образца в растворе) ЗО мин. После обработки определяют краевой угол смачивания поверхности образцов водой методом лежащей капли. Для определения гидрофильности образец помешают в чашу емкостью 5О мл, прибавляют 5 мл 0,1-0,2%-ного водного раствора красителя мелахитового зеленого и перемешивают периоди ески в течение 10 мин. По истечении указанного времени раствор красителя сливают, образец тщательно промывают дистиллированной водой до полного удаления несорбированного полярными группами поверхности полимерного материала красителя. Промытый образец высушивают фильтровальной бумагой или феном. Высушенный образец помещают S сухую фарфоровую чашу емкостью 5О мл или пробирку и экстрагируют сорбированный полярными группами поверхности исследуемого образца полимера краситель малахитовъ1Й зеленый 10 мл раствора, приготовленного из О,05-ного перхлората натрия, 1,8%-ой соляной кислоты и этилового спирта, взятых в соотношении 1:1:1,6.в.течение 2 мин.. Экстракт сливают в кювету 1 см и измеряют оптическую плотность на ФЭК-М с красным светофильтром или на ФЭК-Н-56 со светофильтром NO 7 относительно раствора сравнения - спиртового раствора перхлората натрия и соляной кислоты. Величина оптической плотности экстракта является мерой концентрации полярных групп на пов хности изделий и, следовательно, характеризует гидрофильность поверхности. В таблице приведена зависимость оптической плотности экстракта от величины

58240366

краевого угла смачивания 9 водой прирация красителя, перхлората натрия, соляразличных испытуемых режимах (концент-ной кислоты).

Предлагаемый способ позволяет оценить гидрофильность поверхности изделий из полимерного материала при краевом угле смачивания 8 - 5О-6О , повышает точность определения гидрофильности Поверхности. Способ не требует сложной ап паратуры, позволяет надежно и быстро контролировать технологический npiouecc гидрофилизации поверхности издел ий из полимерного материала. , Формула изобретения 1. Способ определения гидрофильности поверхности изделий из полимерного материала, включающий сорбц-ию красителя из его водного раствора полярными группами поверхности изделий, их промывку, сушку, экстракцию сорбированного красителя спиртовым раствором солянсй кислоты и измерение оптической плотности экстракта, отличающийся тем, что, с целью расширения интервала определения и повышения точности анализа, в качестве красителя используют малахитовый зеленый, а экстракцию ведут спиртовым раствором 0,01-0,1%-ного перхлората натрия и 0,36-1,8%-ной соляной кислоты. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что для приготовления экстрагента берут растворы 0,010,1%-ного перхлората натрия, 0,361,8%-ной соляной кислоты и этиловый спирт, преимущественно, в соотношении 1:1:1,6. Источиики информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зимон А. Д. Адгезия жидкости и смачивание. М., Химия, 1974, с. 413. 2.Карленко Э. С., Кучеровский М. С. Обработка полиэтиленовой пленки Полиграфия, № 9, 1965, с. 18-19. 3.Подволоцкая М, Д.. Савинова Н. А. Методы определения степени обработки поверхности полиэтиленовых пленок Пластмассы, № 9, 1975, с. 64-65.-, 4.Патент США fo 2979422, кл. 117-108, 1961.