Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Перспективы методов. Часть 9

29 сентября 2020
Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Перспективы методов. Часть 9

Метод растворения с повторным осаждением считался наиболее распространенным подходом к анализу полимеров на предмет добавок, но недавно проведенные исследования поставили под сомнение это утверждение. Тем не менее в случаях, когда полное извлечение затруднено, например, для полиолефинов, содержащих высокомолекулярные (полимерные) добавки, предпочтителен метод растворения / осаждения. Обычный метод, используемый для образцов полиолефина, заключается в растворении образца с использованием таких растворителей, как ксилол, декалин, толуол и ди- или трихлорбензол, нагретых до температур +130–150 oC. После того как образец пластика сольватируется, полимерный компонент осаждают путем охлаждения и / или добавления холодного нерастворителя, такого как ацетон, метанол или изопропанол.

Полипропилен не растворяется полностью в толуоле при кипячении с обратным охлаждением в течение 0,5–1 ч при перемешивании магнитной мешалкой (обычно 2 г полимера в 40 мл толуола), однако добавки можно экстрагировать. Помимо добавок, большинство растворителей также экстрагируют полимер с низкой молекулярной массой с последующим загрязнением экстракта. Для преодоления этого была описана процедура получения экстрактов без полимерных добавок из полиэтилена, полипропилена и полистирола, основанная на низкотемпературной экстракции н-гексаном при температуре 0 oC. Растворение (горячий декалин) / охлаждение использовали для определения антиоксидантов затрудненного фенола (BHT, Irganox 1010/1076) в полиолефинах. Условия для других распространенных процедур растворения: PP / Tinuvin 770 (растворение в тетрахлорэтане или HCCl3, охлаждение), PA4.6 / Irganox 1098 (растворение: HCOOH; осаждение: ацетонитрил / вода) и PE / Irganox B220 (растворение в ксилоле с последующим центрифугированием и жидкой фазой XRF фосфора). Также был описан простой метод растворения (толуол) / осаждения (метанол), который позволяет анализировать TNPP в LLDPE в отношении его целостности (гидролиз, окисление и образование нонилфенола) и уровня нагрузки в полимерной смоле. После выпаривания досуха остаток растворяли в циклогексане и использовали как в анализе HPLC-ELSD / UV и / или 31P NMR.

Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Перспективы методов. Часть 9

Ряд исследователей использовали растворение (декалин) / осаждение (метанол) для анализа простых и сложных смесей этоксилированных аминов, этоксилированных амидов, первичных и вторичных амидов и сложных эфиров глицерина в полимерных смесях на основе HDPE путем неводного потенциометрического титрования. Процедура растворения / охлаждения под давлением, в которой используется прозрачный для УФ-излучения растворитель с низкой температурой кипения, является быстрой и простой, поскольку не требуется дополнительного испарения растворителя, предварительного концентрирования или повторного растворения добавки. Был предоставлен обширный перечень анализов ВЭЖХ ароматических антиоксидантов и UVA, которые можно разделить с помощью н-гептана и н-гексана в качестве основного компонента подвижной фазы. Этот метод также использовали для количественного определения тиоэфирных антиоксидантов (Santonox R, Chimox 14 и Irganox PS 802) в MDPE с помощью ВЭЖХ. Чтобы избежать трудоемкого измельчения образцов полиолефинов, толстые образцы, то есть гранулы диаметром 3 мм, растворяли в смеси толуола и 1,2-дихлорбензола в соотношении 1:1 с использованием микроволн в течение 5 минут. Удовлетворительные результаты (95% от ожидаемой концентрации) были получены только для полипропилена, тогда как извлечение из полиэтиленов было ниже 85%. Полимерный светостабилизатор Chimassorb 944 (MW 2500–4000 Da) может быть количественно определен в полипропилене после растворения (горячий декалин) / охлаждения с последующей экстракцией суспензии разбавленной серной кислотой и УФ-определением. Стадия экстракции важна, поскольку мешающие добавки остаются в органическом слое.

Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Перспективы методов. Часть 9

Стабилизаторы HALS с высокой молекулярной массой, такие как Chimassorb 119/944 и Cyasorb UV3346 в полиолефинах, могут быть проанализированы растворением (толуол) / осаждением (метанол, триэтиламин) с последующей изократической ВЭЖХ-УФ (244 нм) с ТГФ-диэтаноламином в качестве подвижной фазы ( SD 0,4%, LOD 100 частей на миллион (ppm) для Chimassorb 944). Растворение (ксилол) / осаждение (2-пропанол) с последующей ТСХ и неводной RPLC с исключением по размеру использовали в качестве другого способа количественного анализа Chimassorb 944 в полиолефинах. Помехи от других полимерных добавок могут быть устранены с помощью предварительной обработки диоксидом кремния. Тинувин 622 (молекулярная масса > 3100–4000 Да) в полиолефинах может быть определен путем растворения (толуол) / дериватизации (TBAH) / осаждения (спирт) с упрощением структуры полимерного светостабилизатора до диола 4-гидрокси-2,2,6,6 этанол -тетраметил-1-пиперидина, который затем количественно определяют с помощью NPLC или RPLC с УФ-детектированием. Преимущество градиентной системы заключается в разделении любых потенциальных помех в компаунде. Пигменты при этом также не мешают. Однако в этой процедуре теряется любая информация о распределении олигомеров Tinuvin 622, в отличие от процедуры μHTLC ELSD. Также сообщалось об извлечении 94,2%, 97,4% и 95,6% добавок Tinuvin 622, Chimassorb 944 и Sandostab P-EPQ из полипропилена после режима растворения (толуол) / осаждения (хлористый метилен).

Волокна PP / Uvasil 299 анализировали с помощью 1H NMR после растворения (толуол) / осаждения (метанол) и гранул PP / Uvasil 299 после экстракции с обратным охлаждением с осаждением (метанолом) олигомеров. Высушенные экстракты повторно растворяли в CDCl3 по стандартизированным процедурам DMP. Метод позволяет количественно определять HALS с высокой молекулярной массой на очень низких уровнях (0,044 ± 0,001%). Также использовали растворение (толуол / хлороформ) / осаждение (метанол) для выделения смазки (стеариновая кислота технической чистоты; Spartech 14 575) из полиэтилена. Был разработан метод анализа металлических добавок в переработанных термопластах из отходов, основанный на растворении образцов в органическом растворителе и последующем анализе соответствующих растворов или суспензий с помощью TXRF. Эта процедура занимает значительно меньше времени, чем обычное разложение полимерной матрицы. Для поликарбоната можно использовать растворение (CHCl3) / осаждение (н-гексан). Для количественных измерений Irganox 1063 был добавлен в соответствии с внутренним стандартом лаборатории. Растворение / осаждение также применялось к ПЭТ / (масляная кислота, малатион, диазинон). Некоторые полимеры растворимы только в нескольких растворителях, например ПЭТ, растворенный в HFIP / DCM, и полимер осаждают путем добавления ацетона или метанола.

Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Перспективы методов. Часть 9

Для анализа олигомеров из ПЭТ использовались различные подходы к экстракции, включая селективное осаждение полимера из трифторуксусного раствора и экстракцию хлороформом под давлением в «бомбе» Парра. В подходе селективного осаждения последовательное добавление хлороформа, ацетона, дистиллированной воды и концентрированного NH4OH позволяет выделить олигомеры. Этот подход имеет преимущество выделения олигомера при комнатной температуре или ниже. Основным экстрагируемым компонентом олигомеров с низкой молекулярной массой является циклический тример, но также сообщалось о фракциях вплоть до гептамера, нонамера и декамера. В другом аналогичном исследовании ПЭТ, циклический тример и другие олигомеры вплоть до гептамера были определены посредством растворения / осаждения. Специалисты определили остаточные реагенты и побочные продукты реакции в ПЭТ методами растворения. В следующей части поговорим о других технологиях экстракции, а затем проведем небольшой сравнительный анализ.

Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Перспективы методов. Часть 9

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