Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Перспективы методов. Часть 7

Количественное определение Chimassorb 944 в полиолефинах возможно с использованием метода УФ-поглощения после растворения полимера. Составы высокомолекулярных термостабилизаторов на основе затрудненных аминов (HATS) разработаны для усовершенствованной устойчивой к экстракции долговременной стабилизации, то есть для использования в экстрактивных средах, таких как трубы из полиолефиновых материалов (полиэтилен, полипропилен, полибутилен), с соблюдением строгих требований, гарантирующих срок службы продукта более 50 лет. Эти системы предлагают гораздо лучшую стойкость к газу и горячей воде, чем системы фенольных антиоксидантов с низкой молекулярной массой. Добавка Ethanox 330 показала уникальную стойкость к экстракции из полиолефинов. Не было обнаружено радиоактивности в воде, проходящей через трубу из полиэтилена высокой плотности, стабилизированного Ethanox 330 с меткой 14C в течение 10 месяцев при условиях окружающей среды или в ускоренном трехмесячном испытании при температуре +80 oC (предел обнаружения 25 частей на миллиард). Коммерческая эволюция стерически затрудненных аминовых стабилизаторов лучше всего иллюстрируется последовательностью мономерного тинувина 770, олигомерного тинувина 622, химассорба 944 и химассорба 119, а также самого последнего химассорба 2020 с усиленным контролем над летучестью, миграцией, экстрагируемостью и дополнительными взаимодействиями.

Термостабилизаторы на основе затрудненных аминов Chimassorb 944 и Chimassorb 119 превосходят Cyasorb UV3346 по устойчивости к экстракции. Другие типы полимерных добавок также совершенно недоступны для аналитической экстракции. Это справедливо для блок-сополимеров на основе бутадиена в качестве упрочняющих добавок и акрилатного терполимера от компании Goodyear под названием Sunigum P 7395, а также некоторых других добавок. Функционализированный олигокарбонат для ABS, полученный из 4,4-изопропилиденбис-дибромфенола и FR 1025, полипентабромбензилакрилата (Технион), карбонатные олигомеры TBBPA, карбонатные олигомеры TBBPA / BPA, димеры карбоната TBBPA (фениленоксид), поли-DBS (высокая–средняя и низкая молекулярная масса), привитой DBS-полипропилен, сополимер DBS-латекс и сополимер DBS-стирол обладают превосходной устойчивостью к миграции. Поскольку ожидается, что практическое применение олигомерных (полимерных) аддитивных функциональных возможностей (антиоксидантов, антипиренов) будет увеличиваться, это будет иметь аналитические последствия. Для количественного определения высокомолекулярных добавок требуются жесткие методы экстракции растворителем, такие как методы полного растворения или гидролиза, или экстракции нагреванием.

Теперь рассмотрим методы растворения полимера / добавок и проведем их сравнительный анализ. По ряду причин LSE не всегда дает достаточный уровень аддитивного извлечения. В общем, этот режим экстракции не подходит ни для выделения высокомолекулярных добавок, ни для добавок, которые плохо растворяются в экстракционной жидкости. Чтобы преодолеть недостаток низкой скорости LSE, некоторые процедуры отделения добавок от полимеров используют более быстрые и эффективные LLE, которые включают полное растворение образца в качестве эффективного способа высвобождения добавок из основного полимера. Однако, это не всегда возможно. Необходимость растворять полимеры – серьезное препятствие для многих аналитических методов. Некоторые полимеры, например нейлон, не растворяются в большинстве растворителей. Хотя существуют растворители, которые могут их растворять, часто требуются высокие температуры, и вязкость конечного раствора может быть настолько высокой, что экстракция практически невозможна, или растворитель является очень коррозионным и представляет угрозу безопасности. Хотя LLE требует меньше времени, чем LSE, добавки подвергаются большим потерям из-за испарения и / или разложения из-за используемых более высоких температур. Критерии растворимости полимеров и растворы полимеров уже были описаны нами ранее, а последующие шаги после растворения могут включать в себя SPE, LLE испарение, осаждение или охлаждение, причем последние два являются наиболее распространенными.

Метод растворения / осаждения антирастворителем (так называемый D/P метод) включает растворение органической фазы полимерной композиции в большом объеме подходящего (обычно кипящего) растворителя с последующим осаждением полимерных компонентов, часто в тонко измельченной форме в виде суспензии с неорганическими наполнителями путем добавления нерастворителя к полимеру. Это оставляет добавки и низкомолекулярные олигомеры растворенными в смеси растворитель-нерастворитель. Также при этом может потребоваться очистка. При необходимости полученную суспензию фильтруют и добавку концентрируют в фильтрате упариванием, который затем анализируют. Обращенно-фазовая хроматография является наиболее распространенным методом аддитивного анализа, и некоторые органические растворители необходимо удалить перед анализом, что затруднительно в случае растворителей с высокой температурой кипения, таких как декалин. Некоторые растворители, которые часто используются в качестве осадителя, химически активны. По этой причине метанол часто заменяют менее реакционноспособным ацетонитрилом. Списки комбинаций растворитель / нерастворитель для растворения / осаждения можно найти в специальной литературе.