Полимерные добавки. Анализ полимерных материалов на предмет добавок. Продолжение

Летучие остатки могут повлиять на технологичность и механические свойства полимеров или могут даже привести к браку в случае полимеров, предназначенных для упаковки пищевых продуктов или напитков. Остаточные летучие вещества часто указывают на производственный процесс (и, следовательно, играют роль в защите продукта). Как правило, экстракты олигомера часто содержат отпечатки, позволяющие установить происхождение полимерного материала (например, поликарбоната). В обоих случаях требуется широкое знание продуктов конкурентов. Очевидно, что для детального понимания различий отпечатков необходима дальнейшая идентификация (например, с помощью LC-MS).

«Трассеры», основанные на необычных элементах (например, стеараты стронция), все чаще используются производителями полимеров в качестве быстрого средства для проверки полимерных образцов, чтобы установить право собственности на материал. Помимо рутинных действий по контролю качества, часто требуется «аддитивный» анализ (то есть анализ на добавки) в отношении тестирования эффективности добавок, а также в связи с упаковкой пищевых продуктов и медицинскими пластмассами, где необходимо точно знать и контролировать характеристики и уровни потенциально токсичных веществ. Пластмассы, контактирующие с пищевыми продуктами, регулируются максимально допустимыми концентрациями в пластмассе, которые применяются к остаточным мономерам и технологическим добавкам, а также к другим типам добавок.

Аналитические измерения обеспечивают не только метод контроля качества, но и средство установления потери стабилизаторов в зависимости от обработки материала и старения продукта. Аддитивный анализ также полезен для идентификации продуктов реакции или превращения, а также отдушек или раздражителей, которые выделяются из полимерного материала во время обработки или использования, при решении проблем, связанных с явлениями миграции и диффузии, при деформировании неизвестных аддитивных коктейлей и при решении вопроса о происхождении жалоб (например, в отношении обесцвеченных или устаревших материалов).

Кроме того, непреднамеренные загрязнители часто могут создавать значительные практические проблемы в качестве источников пожелтения или обесцвечивания. Следовательно, некоторые приложения требуют быстрого количественного анализа для поддержки производства, в то время как в других обстоятельствах химик-аналитик должен действовать как детектив, чтобы определить, какие добавки включены в образец, а затем количественно определить их. Если аналитик не достаточно знаком с типом исследуемой пробы, имеет смысл применить конкретный тест на наличие специфических добавок, прежде чем приступать к определению того, чего может не быть.

Западные специалисты Гэбриэл и Малли подробно описали ряд таких испытаний анионных поверхностно-активных веществ. Однако в некоторых случаях необходимо провести полную характеристику системы добавок в полимере, например, если продукт не соответствует ожиданиям производительности. Нет ничего сложнее, чем скрининг на общий неизвестный состав (нецелевой анализ). Идентификация и / или проверка и количественная оценка полного пакета присадок, состоящего в лучшем случае из органических соединений с достаточно низкой молекулярной массой в полимерной матрице, представляет собой очень серьёзную аналитическую задачу.

Обнаружение добавки в полимере определяется следующими параметрами: 1) химическая природа добавки и полимерной матрицы; 2) концентрация; 3) термостабильность (фрагментация). Аналитическая проблема становится еще более сложной для полимерных добавок, в случае взаимодействия между добавкой и основной цепью полимера (привитые функциональные группы) или при наличии явлений разложения. Анализ полимерных добавок общеизвестно сложен, однако в случае нецелевого анализа, который проводится с целью выявить общий состав компаунда, всё может быть ещё сложнее. Такая же аналитическая проблема может быть передана и поставщикам полимерных материалов, которые скрытно пытаются накопить некоторые знания о продуктах конкурентов (либо с целью производить аналогичные продукты, либо с далеко идущими целями).