Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Полимерные добавки. Анализ полимерных материалов на предмет добавок

26 февраля 2020
Полимерные добавки. Анализ полимерных материалов на предмет добавок
Автор
Автор статьи: Игорь Ливен

В отличие от веществ с низкой молекулярной массой, которые состоят из одинаковых молекул (кроме изомеров), макромолекулы представляют собой статистическую совокупность молекул разной молекулярной массы, состава, структуры цепочек, разветвлений, стереорегулярности (тактичности), геометрической изомерии и т. д. Изучение полимерных систем требует определения нескольких типов полидисперсности, таких как молекулярные массы, молекулярно-массовое распределение (MWD), однородность состава, функциональное распределение и т. д.

Различные хроматографии, такие как эксклюзионная хроматография (SEC), высокоэффективная жидкостная хроматография (HPLC) и тонкослойная хроматография (TLC), помогают в этих анализах. Тем не менее, даже при таких больших усилиях полимер не может быть полностью охарактеризован, так как другие детали имеют большое практическое значение, такие как основной мономер (например, стирол в PS), олигомеры или летучие вещества (такие как вода в нейлонах). Остатки катализатора являются ещё одной важной примесью в полимере, особенно в отношении стабильности. Следовательно, полная характеристика неизвестного полимера является сложной задачей. Однако это не так серьёзно по сравнению с требованиями расширенного химического анализа полимерного материала, составленного из вышеупомянутой «статистической» сборки макромолекул с органическими и / или неорганическими добавками, наполнителями и т. д.

Учебники по различным аспектам определения сложной структуры полимеров (в частности, макромолекулярным характеристикам с точки зрения молярной массы, химического состава, функциональности и архитектуры) превосходят по численности те, которые охватывают анализ добавок в полимерах, или учебники, касающиеся вспомогательных аспектов материалов. На самом деле, в промышленной практике эти проблемы обычно рассматриваются по отдельности, поскольку рассматриваются разные интересы. Это не означает, что образец полимера / добавки никогда не будет исследован как для характеристики полимера, так и для композиции добавки. Однако часто химическая природа полимерной матрицы из составленного полимерного материала уже известна (но обычно не для каучуков).

Полимерные добавки. Анализ полимерных материалов на предмет добавок

В конце концов, для анализа добавки необходимо оценить только природу полимера (в основном для выбора растворителя), но не его полидисперсность или другие структурные детали. Следовательно, и ввиду значительного распространения аналитических тем неудивительно, что немногие авторы осмеливаются углубленно заниматься молекулярной характеристикой полимеров и анализом полимера / добавки в одной монографии, причём последние также довольно устарели. Требуемый уровень анализа часто заключается не только в идентификации добавок (что делается сравнительно просто), но и в полном анализе всех активных ингредиентов, присутствующих в полимерной матрице, как качественно (а это уже не просто), так и количественно (это ещё сложнее), а иногда даже пространственным способом (совсем сложно). Репрезентативная выборка, очевидно, имеет непосредственное значение.

Промышленные аналитические лаборатории ищут методики, которые позволяют проводить высококачественный анализ с повышенной чувствительностью, коротким общим временем анализа за счёт значительного сокращения подготовки проб, снижения затрат на анализ за счёт меньшего количества человеко-часов на пробу, сокращения затрат на использование растворителя и утилизации, а также минимизации ошибок из-за потерь и загрязнения во время испарения. Опыт и критика аналитиков оказывают существенное влияние на экономические аспекты методов анализа. Способность к воспроизводимости опытов по определению пакетов присадок, присутствующих в полимерах, представляет собой серьёзную проблему для производителей смол, составителей рецептов, конечных пользователей, регуляторов и других игроков рынка.

Полимерные добавки. Анализ полимерных материалов на предмет добавок

Качественные и / или количественные знания о составных ингредиентах, которые можно получить с помощью аддитивного анализа, могут потребоваться на различных этапах жизненного цикла продукта. Требуется аналитическая поддержка для базовых полимеров, соединений, добавок, продуктов на основе полимеров, а также для продуктов и компонентов производственного сектора. Разработка продукта (например, поверхностно-активных добавок, таких как антистатики, противоскользящие и антиблокирующие добавки), ведущая к получению более эффективных продуктов, требует глубокого понимания механизма действия. Полимерный / аддитивный анализ способствует этому пониманию. Помимо анализа микроструктуры полимера, анализ полимера / добавки является единственным способом исследования влияния условий обработки на полимер на молекулярном уровне.

Определение факторов, влияющих на потребление добавок, может привести к лучшему пониманию того, как обрабатывать полимеры как с точки зрения затрат, так и с целью сохранения свойств конечного продукта в качестве цели. Однако, чтобы определить расход добавки и сделать обоснованные выводы, технолог требует надежных и воспроизводимых методов определения уровня добавки. Для производителя и регулирующего органа одинаково важно знать уровень добавок в полимерном материале, чтобы гарантировать, что продукт соответствует своему назначению. Аддитивный анализ (анализ добавок) отмечает источники поставки, обеспечивает общую сигнатуру процесса и может фактически использоваться в качестве «отпечатка пальца» полимерного материала, поскольку молекулярная характеристика полимера часто даёт меньшую избирательность при детальном исследовании.

Полимерные добавки. Анализ полимерных материалов на предмет добавок

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