Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Перспективы методов. Часть 12

Гидролиз составов на основе полиамида с 6 N HCl с последующей ТСХ позволяет различать α-аминокапроновую кислоту (АСА) и гексаметилендиамин (ГМД) (продукты гидролиза PA6 и PA6.6 соответственно) даже при низких уровнях. Состав мономера (соотношение PA6 / PA6.6) можно определить после хроматографического определения содержания адипиновой кислоты (АК). Экстракция гидролизата эфиром и дериватизация позволяют количественно определять жирные кислоты (из смазочных материалов) с помощью ГХ. Дальнейшая обработка HCl / HF остатка гидролиза, который состоит из минеральных наполнителей, CB и негидролизуемых полимеров (например, модификаторов ударной вязкости), позволяет определить общее содержание IM и CB, CB же измеряется количественно с помощью ТГА. Кислотный гидролиз огнестойких полиамидов позволяет определять содержание адипиновой кислоты (показывающее PA6.6) с помощью ВЭЖХ, содержание HCN (показывающее цианурат меламина) и жирных кислот (показывающее стеарат) с помощью ГХ. Определение антистатических агентов на основе этиленоксида в нейлоне-6 и подобных полимерах может быть выполнено путем гидролиза с HCl, осаждения антистатического агента путем добавления известного количества K4Fe (CN) 6 и титрования избытка Fe (CN) 6. Метод дает точные результаты для 1–3% антистатика в полимере.

Также специалисты изучили механизм изменения цвета PA6 с помощью кислотного гидролиза и ВЭЖХ для отделения желтого вещества с низкой молекулярной массой от других продуктов гидролиза. Характеристику хромофора проводили с помощью методов ИК, FAB, МС, УФ, 1Н NMR и 13С NMR. В то время как аддитивный анализ полиамидов обычно проводят растворением в HFIP и гидролизом в 6 N HCl, полифталамиды (PPA) совершенно нерастворимы во многих растворителях и очень устойчивы к гидролизу. Высокотермически стабильные PPA могут быть адекватно гидролизованы с помощью кислотного разложения под высоким давлением (при температуре +140–180 oC) в 10 мл тефлоновых сосудах. Эта процедура позволяет одновременно анализировать полимерный состав и добавки. Также полимер, олигомер и аддитивный состав поликарбонатов можно исследовать после гидролиза. Однако необходимо оптимизировать условия реакции, чтобы избежать разложения бисфенола A. В процедурах анализа стабилизаторов диалкилолова в ПВХ в некоторых случаях методы можно использовать на количественной основе, например ГХ-определение спиртов, полученных гидролизом сложноэфирных групп. Различные классы добавок могут вступать в химическую реакцию в гидролитических условиях. Например, при гидролизе ароматических фосфитов образуются фенольные соединения. Добавки также могут вступать в реакцию с полимерной цепью, что вызывает трудности экстракции.

Добавки нейлона, такие как CB, MoS2 и стекловолокно, которые не разлагаются при кислотном гидролизе, могут быть определены прямым гравиметрическим методом. Борная кислота, образующаяся при гидролизе, определяется после ацетилирования. Влажный химический анализ традиционно также используется для количественного определения углеводов в древесине и целлюлозе, а именно кислотный гидролиз с последующим восстановлением, ацетилированием и анализ ГХ. В последнее время в последнем приложении используется уже описанных выше метод PyGC-MS. В типичном примере реактивной экстракции сложный эфир жирной кислоты легко образовывался путем добавления небольшого количества спирта к металлической соли жирной кислоты и экстракции при температуре +315 °C. Этот метод был применен к гранулам, содержащим PP / стеарат кальция и PP / стеарат цинка; присутствие солей металлов жирных кислот подтверждали с помощью ГХ-МС. Светостабилизаторы на олигомерных затрудненных аминах, такие как Tinuvin 622 и Chimassorb 944, не поддаются удовлетворительному анализу с помощью традиционной ВЭЖХ и требуют прямого УФ-спектроскопического анализа полиолефинового экстракта, PyGC экстракции или SEC экстракции.

Также специалисты определили Tinuvin 622 в таких полимерах, как LDPE, HDPE и PP путем омыления растворения полимера в горячем толуоле путем добавления спиртового раствора TBAH с образованием 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметил-1-пиперидинэтанола с одновременным осаждением полиолефинового компаунда, и затем использовали количественное определение с помощью ВЭЖХ. Этот метод специфичен, точен и воспроизводим и дает хорошие показатели извлечения (до 100%). Также сообщалось о качественном анализе с помощью ГХ-МС после триметилсилилирования HALS путем термической экстракции с добавлением спирта в растворе КОН / МеОН при температуре +315 °C. Были разработаны промышленные процессы рециркуляции, в которых используется преимущество реактивного отделения гидролизуемых полимеров от негидролизуемых пластиковых отходов. В следующей части начнем рассматривать методы сепарации, причем будем говорить не только о наиболее распространенных, но и о тех, которые известны не слишком широко, однако являются при этом перспективными.