Полимерные добавки. Анализ полимерных материалов на предмет добавок. Заключение

Потребность в полном композиционном анализе пакетов добавок в промышленных пластмассах как для исследований, так и для контроля качества привела в последние годы к разработке многочисленных специфических для аналитиков процедур испытаний. Изучение современной литературы по полимерам даёт четкое представление об огромном количестве литературы по анализу полимеров / добавок, опубликованной за последние 3-4 десятилетия, и усилиях, потраченных на каждую методику.

Очевидно поэтому, что наша цель заключается не в том, чтобы максимально подробно описать аналитические методы для какого-либо класса добавок (это уже давно сделано в более узконаправленной литературе), и тем более не в том, чтобы описать все аналитические процедуры для конкретной добавки. Нам важнее выделить те общие аналитические процедуры, которые использовались в прошлом и всё ещё применяются в настоящее время, и особенно те, которые, как можно ожидать, будут оказывать всё большее влияние в ближайшем будущем. Вот о таких методах, которые, как нам кажется, будут полезны нашим читателям, чья профессиональная деятельность связана с изделиями из пластиков и, в частности, с трубами, мы и будем говорить дальше.

Пока же заметим, что более 90% всех зарегистрированных исследований полимеров / добавок были связаны с полиолефинами и полиэфирами. Статьи, в которых перечислены основные методы, используемые для анализа полимера / добавки, позволяет сделать некоторые интересные наблюдения. Классические методы экстракции всё ещё имеют очень высокий рейтинг среди методов подготовки образцов. С другой стороны, не удивительно, что методы неорганического анализа используются нечасто. В целях разделения используются хроматография (различные виды) и термоаналитические методы, в то время для обнаружения большое внимание уделяется таким методикам, как (FT)IR, UV, NMR и MS, причем последний метод обнаружения разделяется на огромное число подметодов.

Прямых (внутриполимерных) аналитических методов всё ещё довольно мало, но они представляют собой область роста. Несмотря на постоянное совершенствование инструментальных методов химического анализа, надёжный анализ органических (и неорганических) добавок в полимерах остаётся сложной задачей из-за сложности коммерческих полимерных составов. Чаще всего анализ приходится выполнять с использованием двух и более методов. Примером такого множественного выбора является количественный анализ не полимерного компонента в полимерной матрице, такого как диоктилфталат (DOP) в ПВХ.

Если DOP является единственным присутствующим карбонилсодержащим материалом, метод IR возможен при соответствующей калибровке. Альтернативой является количественный анализ с помощью таких методов, как GC, LC или SEC, и обычно необходим «мультитехнический» подход с использованием разных по своей природе методик. Хорошим междисциплинарным анализом является изучение эффективности антистатических и противоскользящих добавок в полиолефинах, изученных с помощью таких методов, как XPS, PA-FTIR, IR, TLC, NMR, потенциометрия и хемилюминесценция. Аналитики считают ценным применение тех методов, которые с большей вероятностью дадут быстрый ответ по составу.

Анализ полимеров / добавок можно рассматривать как совокупность отдельных подзадач, каждая из которых состоит из нескольких единичных процессов, которые сами состоят из модулей, содержащих обычные единичные операции. Единичные процессы характеризуются как разделённые естественными границами, на которых работа может быть прервана, и тестовая часть может быть сохранена без ущерба перед следующим этапом. Основными экспертными форумами по всем аспектам, связанным с аналитикой добавок в полимерах, являются аналитический отдел ACS, отдел анализа полимеров SPE и анализ модификаторов полимеров и добавок, а также немецкая организация Arbeitskreis Polymeranalytik.