Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Полимерные добавки. Анализ химического состава

2 марта 2020
Полимерные добавки. Анализ химического состава

Как иронично замечают наши западные коллеги, анализ неизвестного количества неизвестных добавок в неизвестной концентрации в неизвестном полимерном составе является сложной задачей для химика-аналитика. И сложен он из-за множества обстоятельств, на которые повлиять никак невозможно. Основные аналитические потребности включают определение добавок, количественное определение уровней этих добавок и изучение их стабильности. Очевидно, что экспериментальные аналитические условия должны быть такими, чтобы во время анализа не происходило заметного разрушения полимера или потери добавки.

Успешные аналитические методики не только должны различать количество компонентов смеси, но также должны предоставлять характерную структурную информацию о каждой добавке. Для целей идентификации могут использоваться различные публичные или собственные базы данных для добавок с низкой молекулярной массой. Большинство методов определения добавок в пластмассах подпадают под две основные категории, а именно: с подготовкой проб или без нее. Таким образом, различают следующие аналитические категории. Это экстракция растворителем, методы растворения, методы расщепления, методы деполимеризации, например, гидролиз, выделение тепла: исследование высвобождаемых летучих веществ (деструктивные испытания тепловыми методами, пиролиз, лазерная десорбция, фотолиз), неразрушающий или ситуативный анализ полимерного материала (спектроскопия, микроскопия), внутрипроцессный анализ, то есть отбор проб расплава полимера и разнообразные химические реакции, даже сжатое описание которых заняло бы слишком много места.

Разработка метода анализа полимерных добавок зависит от нескольких факторов, таких как природа матрицы и летучесть, молекулярная масса, растворимость, стабильность и концентрация аналита (-ов). Другие факторы, влияющие на выбор, являются инструментальными, такие как совместимость растворителя-определителя. Особенно необходимо проводить различие между общей аналитической проблемой идентификации и количественным анализом. Последний требует значительно больше времени и усилий. Если вопрос касается определения присутствия конкретной добавки, должен быть установлен минимальный предел обнаружения. Обычно основной целью является идентификация добавок и, следовательно, количественная оценка их с наименьшей сложностью, то есть в соответствии с простейшей схемой деформации. Задача состоит в том, чтобы разработать методы, которые не подвержены помехам от других компонентов в полимерной матрице. В среде НИОКР, в отличие от контроля качества, протоколы для конкретных аналитов обычно не являются проблемой. Любой выбранный метод должен быть проверен.

Полимерные добавки. Анализ химического состава

Точный формульный и процентный анализ многокомпонентного материала довольно сложен. Пластмассовые составы могут представлять собой смеси материалов самых разных концентраций, и 5–15 ингредиентов в составе здесь не редкость. Некоторые практические примеры приведены в исследованиях западных и отечественных учёных, но они заинтересуют разве что специалистов-химиков. Существуют тысячи коммерчески доступных добавок различных химических классов и масс от нескольких сотен до нескольких тысяч дальтон. Деформация означает обратный составлению компаунда процесс с последующим анализом каждого отдельного компонента и может указывать на происхождение составляющих компаунда.

Анализ объединяет несколько методов для построения профиля полимерной основы и добавок и часто используется при переформулировании. Стратегия анализа полимеров / добавок сильно различалась, как будет показано дальше в следующих статьях цикла. Современный анализ полимерных смесей с добавками осуществляется в соответствии с четырьмя различными подходами в порядке возрастания сложности, а именно: анализ аналитов, отделенных от полимера (обычно экстракта), аналитов и полимера в растворе, полимера непосредственно в твёрдом состоянии или в состоянии расплава. Понимание специалистом физико-химических аспектов полимеров будет являться серьёзным преимуществом при анализе.

Полимерные добавки. Анализ химического состава

Первым шагом в аддитивном анализе является идентификация матрицы. В этом отношении целью большинства анализов полимеров для целей НИОКР является просто определение наиболее подходящих условий экстракции (выбор растворителя), тогда как при анализе каучука или покрытий обычно ставится под сомнение одновременная характеристика полимерных компонентов и добавок. Фактически, одним из самых основных испытаний, проводимых с образцом резины, является определение основного полимера. В ряде исследований показан широкий спектр добавок, содержащих полимерные матрицы. Выявление химической природы образца пластмасс является проблемой, с которой сталкиваются переработчики пластмасс и конечные потребители.

Идентификация пластмасс официально регламентируется ISO 1043 (в этом стандарте определяются символы и обозначения пластмасс). С практической точки зрения можно также изучить некоторую специальную литературу, где приведены различные методы идентификации пластмасс. Анализ и характеристики полимеров варьируются от быстрого подхода к идентификации, основанного на некоторых простых физических и химических тестах, до более детального выяснения микроструктуры, требующего полного спектра хроматографических и спектроскопических исследований. Это именно тот случай, когда необходимо различать необходимость идентификации образцов, полученных в результате проектов НИОКР, технического обслуживания и т. д., и быстрой идентификации пластмасс для целей переработки. В следующей части продолжим рассматривать проблемы идентификации полимерных компаундов.

Полимерные добавки. Анализ химического состава

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад