Способ определения структурной однородности бутадиен стирольных и бутадиен-нитрильных каучуков

, кл,601 ИЗ ОБ ОПРЕДЕ ОРОДНОСТ(54) СП НОЙ О НИЯ СТРУКТУРБУТАДИ Е Н-СТИ е.недостаточнего по обье- страгировние Изобретение относится к технике исследования структуры полимеров и может быть использовано для анализа структурной неоднородности цепей каучуков.Известен способ определения структурной однородности бутадиен-стирольных и бутадиен-нитрильных каучуков, заключающийся в том, что перемешивают до полного смешения 50 - 100 мас.ч. технического углерода со 100 мас,ч, каучука, находящегося в вязкотекучем состоянии, отбирают несколько проб от момента полного смешения до 120 мин дополнительного перемешиванйя наполненного. каучука, проводят экстракцию проб в растворителе для каучука, определяют соотношение мономерных звеньев в исходном каучуке и в золе каучука после экстракции, а по изменению этого соотношения судят о структурной однородности каучуков, Недостатками этого спосо- ба является сложность в приготовлении резиновой смеси, возможность неполной адсорбции полимеров на поверхности технического углерода в ного диспергировани му полимера, многокр полимеров, а главное лиза,едств после тноеэ низкая точность анается повышеЦелью изобретение точности анализа Способ осуществл я являпосотсл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Воронежский технологиче 2.2-134,622,01 (088.8) ское свидетельство СССР 3/44, 1985.(57) Изобретение относится к способам определения структурной однородности бутадиен-стиральных и бутадиен-нитрильных каучуков, Цель изобретения - повышение точности способа. Для этого в процессе адсорбирования каучука техническим углеродом путем смешения используют раствор каучука в органическом растворителе, Изменения в составах проб по предлагаемому способу отличаются в 1,7 - 2,4 раза от результатов, полученных известным способом, 1 3.п. -л ы, 2 табл. н с ба.яю едующим образом,Готовят раствор промышленного каучука 0,06 - 3,50/О-ной концентрации. Полученный раствор смешивают с техническим углеродом в количестве 70-600 мас.ч. на 100 мас.ч, каучука, находящегося в растворе. Смесь перемешивают. Через 0; 5; 10; 15; 20;30; 40; 60 мин и далее до 24 ч иэ системы отбирают пробы. на центрифуге отделяют наполнитель, оставшийся осветленный раствор высушивают и определяют концентрацию каучука по сухому остатку, характеристическую вязкость на капиллярном вискоэиметре Бишофа и состав проб каучука методом И К-спектроскопии.кости толуольных растворов, определенным 55по обычной методике на капиллярном вискозиметре Бишофа,. а также данные о составахзоля по прототипу (сухое смешение) .Изменения в составе проб по заявляемому способу достигают максимума (см. П р и м е р 1. Готовят 0,06%-ный раствор каучука СКСАРПД в толуол-гексановомрастворителе, смешивают с. техническим углеродом в количестве 70 мас.ч. проводят отбор проб, В отобранных пробах оказалось недостаточное количеств; полимера, что не давало возможности провести анализ (пример ниже нижних гра. ниц по концентрации каучука и по дозировке наполнителя).П риме р 2. Готовят 0,1%-ный раствор каучука СКСАРПД в толуол-гексановом растворителе, смешивают с техническим углеродом в количестве 100 мас,ч. на полимер, проводят от отбор проб. анализы (пример для нижних границ концентрации каучука в растворе и дозировке техуглерода).П р и м е р 3. Готовят 3,5%-ный раствор каучука СКС - 30 АРПД в толуол-гексановом растворителе, смешивают с 600 мас;ч. технического углерода, Раствор полимера получается очень вязким. Затруднено разделение раствора полимера с техническим углеродом(пример выше верхних границ по концентрации каучука в растворе и дозировкетехуглерода),П р и м е р 4. Готовят 3,0 %-ный растворкаучука СКСАРПД в толуол-гексановомрастворителе. смешивают с 500 мас,ч, технического углерода, проводят отбор проб, анализы (и ример на верхние границы по концентрации в растворе и дозировке техуглерода),Из приведенных примеров видно, что оптимальными пределами для проведения опытов являются растворы полимера 0,1- 3,0%-ной концентрации при количестве технического углерода.100 - 500 мас,ч. на полимер,П р и м е р 5. Готовят 0,3%-ный раствор каучука СКСАРПД в растворе толуол-гексэн. Смешивают с 200 мас,ч. технического углерода полимер, находящийся в растворе, Проводят адсорбцию, отбирают пробы и анализируют. Отобранные пробы высушивают до постоянной массы. Определяют концентрацию полимера по сухому остатку.Раствор полимера анализируют на содержание стиролэ методом ИК-спектроскопии по полосе деформационных колебаний -СН-, групп ароматического кольца 760 см методом базовой линии. Результаты анализа приведены в табл.1, в которой представлены также значения характеристической вяз 1020253035404550 табл.1) в первые 60 мин смешения (из 24 ч проведения опыта). Сравнение с известным способом (показывает, что предлагаемый способ дает большие изменения (4,2% стирала п,3 табл,1, в сравнении с 2,4% стирола - п,5 табл.1) составов анализируемых проб, чем известный способ, Это свидетельствует о большей точности анализа каучука на структурную однородность. Опыты показали, что применение различных типов техуг- лерода (от ПМдо ПМ) не влияет на результаты и точность осуществления настоящего способа.П р и м е р 6. Аналогично примеру 5 (концентрация раствора 0,3%, дозировка. техуглерода 200 мас.ч.) определяют структурную однородность бутадиен-нитрильного каучука СКН, Растворение каучука ведут в смеси растворителей толуол + ацетон, По полосе валентного. колебания нитрильной группы при 2250 смопределяют количество экрилонитрила (АН, в %) в пробах по ходу адсорбции втечение 24 ч, Максимум изменений в составах проб наблюдался в первые 60 мин осуществления заявляемого способа. Результаты анализов в сравнении с известным способом приведены в табл.2.Сравнение результатов испытания по предлагаемому способу и по известному показывает. что предлагаемый способ дает большие изменения состэвоа исходного каучука и конечных проб (2,2% по предлагае-. мому способу в сравнении с 0,9% АН по известному). Аналогичные результаты получены при оценке структурной однородности бутадиен-нитрильного каучука СКНдвумя способами; по известному способу изменения в составах исходного каучука и конечной (через 150 мин) пробы составили 1,4% АН, а по известному - составили 0,7%.Все измерения составов проб и золей в обоих способах проводили одними и теми же инструментами на одних и тех же каучуках. Предлагаемый способ в этих условиях показал более высокую чувствительность к структурной однородности изученных каучуков: изменения в составах проб СКСАРПД были в 1,7 раза более (4,2.2,4 табл,1) значительными по настоящему способу (4,2%), чем по известному (2,4%), а для СКН изменения были в 2,44 раза большими по предлагаемому способу (2,2% АН), чем по известному (0.9% АН табл.2), Это указывает на более высокую точность проведения анализа каучуков на структурную однородность предлагаемым способом,Применение способа в практических целях возможно для анализа процесса полимеризации промышленных полимеров с .и ца оказател чение показателей ИсходныйкаучукСкнВ емл адсо бии ка ч ка на поее хности тех гле о а,м Характеристики конечныхттроб ори150 мин адсорбции 1 сттособ ток и арактеристич взкость, дл/г оличество АН в ах,Различитт в сос роб в.сравнен сходным каучАН 7,98 8,5 1,4 9. 15 15,1 2,2 1.2 вес и сттосо в Количество АзолеРазличия вволей в срависходным кАН 7.3 Тб,б 6,5 8,4 оставак ении с учу ком,О.4 целью регулирования процесса и получения однородных полимеров, что обеспечивает улучшение . качества каучуков, резиновых смесей и изделий из них, Кроме того одновременно и можно оценить молекулярно- массовые параметры каучуков, например,по изменениям характеристической .вязкости золей.Формула изобретения 1. Способ определения структурной однородности, бутадиен-стирольных и. бутадиен-нитрильных каучуков, в котором определяют соотношение структурных единиц в исходном каучуке, адсорбируют каучук техническим углеродом путем смешения, сравнивают соотношение структурных единиц в исходном каучуке и в пробах после адсорбции в зависимости от времени адсорбции каучука техническим углеродом. 5 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с цельюповышения точности способа, осуществляют смешивание с техническим углеродом предварительно. растворенного в органическом растворителе каучука.102, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что используют раствор каучука концентрацией 0,1-0,3, а технический углерод берут а количестве 100-500 мас.ч, на 15 100 мас,ч, каучука,