Способ определения молекулярно-весового распределения полимеров

"й 3ф428253 О П И С АН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советска Социалистическил РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельст 15(0 1) М. Кл.(22) Заявлено 01,04,71 (21) 1636255/23 киприсоединением Государственный комитет Совета Министров СССР ао делам изобретенийи открытий, В, А. Газин, С. П. Ждан Ю, С. Никитин, Т. К. Ту и Ю. А, Эльтеков Институт физической химииЕ. К. Богаче . Коромальд 71) Заявит ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНО-ВЕСОВОГОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛ ИМЕРО В 4) СПО ны были бы находит Изобретение относится к производству высококачественных полимерных материалов, широко применяемых во многих отраслях промышленности, в том числе на предприятиях, работающих в области химии, физики и ме ханики полимеров, а также на предприятиях нефтехимической промышленности для контроля производства синтетического каучука, полистиролов, полиэтилена и других полимерных материалов. Определение молекулярно весового распределения макромолекул полимеров необходимо для оценки качества пластических масс, для препаративных и аналитических целей.Известен турбодиметрический способ опре; деления молекулярно-весового распределения (МВР), согласно которому раствор полимера титруют осадителем - жидкостью, в которой исследуемый полимер не растворяется, а растворимость полимера в смеси осадитель - растворитель зависит от молекулярного веса.При осуществлении известного способа необходима предварительная калибровка системы полимер - растворитель - осадитель, длителен процесс титрования для получения воспроизводимых данных и необходима высокая квалификация экспериментатора. Указанное связано с эффектом соосаждения, Выпадающие в осадок большие макромолекулы захватывают малые макромолекулы, которые сами по себе долж ься еще в растворе,Не известны методы определения МВР макромолекул полимеров с применением однородных макропористых тел. Поэтому цель изобретения состоит в разработке способа определения МВР полимеров, позволяющего достаточно быстро и однозначно оценить распределение макро молекул полимеров по их размерам,Согласно изобретению поставленная цель достигается путем последовательного удаления макромолекул полимеров из растворов при помощи макропористых тел с жестким ненабухшим скелетом. При этом пористые тела удерживают только те макромолекулы, которые способны по своим размерам проникнуть в их поры и адсорбироваться на пх внутренней поверхности,В качестве пенабухающих твердых пористых и макропористых тел используют набор образцов пористых стекол и силохромов с диаметрами пор от 20 до 3000 А. Определение МВР проводят при температуре, близкой к температуре кипения растворителя, но ниже температуры разложения полимера.Процесс удаления предпочтительно осуществляют при температуре на 10 - 20 С ниже температуры кипения растворителя при ат70 Показатель 220 140 100 50 20 35 Мол. вес фракции Х 10 Количество полимера во фракции, мг 6020 27 70 43580 14 15 80 260мосферном давлении, но обязательно ниже температуры деструкции полимера в этом растворителе. П р и м е р, Определение МВР полистирола.В коническую колбу емкостью 1 л вливают 400 мл раствора полимера с концентрацией 1,6 мг/г. К этой колбе присоединяют обратный холодильник. Перемешивание содержимого колбы и его нагревание осуществляют при помощи магнитной мешалки (ММ 2). В колбу с раствором полимера вводят определенное количество однородно-пористого материала. Через 1 час содержимое колбы охлаждают, извлекают из колбы твердую фазу (адсорбент), определяют изменение концентрации полимера в растворе, а также вес раствора. Затем в колбу вводят следующий образец однородно-пористого материала с большим диаметром пор, Содержимое колбы снова перемешивают и нагревают. Аналогичные операции проделывают и для других образцов макро- молекулярных сит с еще большим диаметром пор. Количество осажденного на внутренних Мол. вес фракции,Х 10 зКоличество полимера вофракции, мг На фиг. 1 приведена зависимость молекулярного веса полистирола от гидродинамического диаметра клубка макромолекул полимера Д,. На оси абсцисс дана шкала с 1 - значение поперечника пор макромолекулярных сит, в которые проникают макромолекулярные клубки с Дг(с 1.Если не известна для данного полимера константа Флори, молекулярный вес каждой фракции можно определить стандартными методами. 11 ри этом осаждают в порах каждого образца макромолекулярных сит полимер, который потом экстрагируют в аппарате Сокслета.На фиг, 2 приведены интегральные кривые МВР, вычисленные из данных турбодиметрического титрования (кривая 3), методом осаждения из толуольного раствора метаностенках пор полимера определяют по фор- муле 1:= (С, - С)., (1) где С 0 и С - исходная и конечная концентрация полимера, мг/г;т - вес раствора полимера, г.Молекулярный вес определяют из размера макромолекулярного клубка, гидродинамический диаметр которого приравнивают к поперечнику пор и определяют по следующей формуле: цз1.г -р )15где т 1 - характеристическая вязкость;Ф - константа Флори, равная 2,110 а см,Дг - гидродинамический диаметр клубкамакромолекул полистирола,20М - молекулярный вес.В табл. 1 приведены результаты определения МВР полистирола с М 290000.В табл. 2 приведены данные для полистирола с М=43000.Таблица 1 25 лом (кривая 2) и предлагаемым способом - адсорбацией макромолекулярными ситами (кривая 1). Предмет изобретения 30 Способ определения молекулярно-весовогораспределения полимеров путем последовательного удаления из раствора полимера его фракций с различным молекулярным весом с последующим определением молекулярного 35 веса каждой фракции и ее относительного содержания в полимере, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа, фракции полимера удаляют при помощи ненабухающих однородно-пористых твердых тел, 40 селективно адсорбирующих эти фракции, например при помощи силохромов или пористых стекол.428253 72 2 68 с РОО П л Фиг. 7 7 аа г 4 В 7 О-иг.Г Редакт ПодписноР Тираж 679овета Министрооткрытийаб., д. 4/5 Изд. М 1592сударственного комитетапо делам изобретений и Москва, Ж, Раушская Заказ 26985ЦНИИП р. Сапунова, 2 ограф Составитель В. филимоновХорина Текред 3. Тараненко Корректор В. Брыкси