Способ определения степени сшивки молекул полимера

П 760 ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВ лнительное к авт. свид-ву) Заявле 977 (21) 2528840/23-0 6 01 Б 33/44С 01 Н 9/24 оединением заявки Мо иитет стиеиный ко СССРаи изоорет открытий осуд(23) Приоритет -по ковано 250230, Бюллетень М С 5 УДК 678. 01: :539.2(088. ата опубликования описания 250.И,Свириденок и О.В.Холодилов Институт механики металлополимерных систем АН Белорусской ССР 71) Заявител(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ СШИБКИ МОЛЕКУЛ ПОЛИМЕРАИзобретение относится к полимерной химии, а именно к областиразработки методов неразрушающегоконтроля материалов. В частности,оно может быть использовано дляопределения. степени сшивания молекул полимера в результате термообработки и рациационного облучения.Известен способ определения степени сшивания молекул полимерногоматериала, заключающийся в растворении сшитого полимера и отделенииниэкомолекулярной фракции (золя)от высокомолекулярной фракции сосшивками (геля) 1).Наиболее близким к данному является известный способ определениястепени сшивки молекул полимерапутем сравнения характеристическогопараметра - интенсивности фотолюминесценции - исследуемого и эталонного образцов 2),Образец подвергают воздействиюфиксированного количества тепла ирегистрируют изменение интенсивностифотолюминесценции после охлаждения.Однако известный способ определениястепени сшивки молекул полимера не"возможен в том случае, если возбужденное состояние молекул полимера способно к быстрому внутреннему перераспределению энергии воэбуждени по собственным колебаниям. Среди полимеров таким свойством обладают все карбоцегные (полиизобутилен и др.) и некоторые гетероцепные полимеры, не содержашие в макромолекулах полиароматических или линейных сопряженных структур (полиамиды, целлюлоза, поливинил 4 урфураль) .Целью изобретения является обеспечение воэможности определения степени сшивки карбоцепных и гетероцепных полимеров, не содержащих полиароматических и линейных сопряженных структур.Эта цель достигается тем, что в пОлимерную матрицу вводят стабильный азотнокислый радикал и в качестве характеристического параметра используют молекулярную подвижность, определяемую по спектрам электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) стабильного аэотокисного радикала.Возможность осуществления способа основывается на следующих физических предпосылках: молекулярная подвижность полимера определяет важные676074 Физические и Физико-химические снойст. ва конденсированной фазы и может быть определена по подвижности стабильных радикалов, введенных н пслимерную матрицу; стабильный радикал, введенный в полимерную матрицу, является дефектом и препятствует образованию кристаллической решетки в том месте, где он находится. При увеличении плотности полимера уменьшается интенсивность сегментальных ,движений аморфной фазы; это проявляется н чвеличении времени корреляции вращения с, стабильного азотокисного радикала. Время корреляции вращения - определяющий параметр вращательного трения, является важной характеристикой динамических свойств среды, оно Фактически несет информацию о структуре и локальных движениях н матрице, и которой этот радикал находится.Изменение т: пропорционально изменению плотности полимера, а так как стабильный радикал чувствует природу полимера, то изменение его плотности коррелирует с процессами структурирования и сшинки.Эталонные образцы получают путем термообработки или облучения их определенной дозой ) -излучения, После чего находят корреляцию между ученным на301 находятПлотность обдом гидростати Полученные абл. 1,Табли емя корреляции вращения (тс), Х 10 с араметр браэцон 9,56 10,56 12 13,64 15,56 ,9 3 8 Плотность, (у), г/см О Степень сшинки (Р) О Г ГЛ 0,93 2,5 3,ДОза иИрад ения 4,3 16,4 зцы из поли"однергают тер 0 С, Затем огределяют степени молекулярную потаты приведены и сшивки, плотность вижность. Резульабл, 2,Т ли ца 2 Параметры образцов емя корреляции вращения Х 10"ф с,3 12,7 . 14,8 16,4 17,31 1,36 1,03 1,11 Пло ость (у, г с 3 ень сшинки (д Сте молекулярная и ность ), мин Пример 2,0 бринилфурфураля (ПВФ)1 ообработке при Т1 плотностью у , времененем корреляции вращения гс и степенью сшивки молекул полимера. Найдя корреляцию между указанными параметрами эталонных образцов, в дальнейшем можно определить степень сшивки полимера, измеряя время корреляции вращения стабильного азотокисного радикала, введенного в этот материал.П р и м е р 1. Эталонные образцы полиэтилена высокого давления (ПЭВД) получают, подвергая их направленному облучению на установке РХМ-20 с интенсивностью излучения 30 рад/с. Степень сшивания в них определяют известным методом. Затем диффузией из паров при Т = 85 С и образцы вводят стабильный азотокисный ради- кал и по спектрам ЭПР, пол радиоспектрометре РЭего нремя корреляции. раэцон определяют мето ческого взвешивания. результаты сведены в676074 Формула изобретения Составитель Н.КотельниковаРедактор Е,Месропова Техред О,дегеза Корректор С.Шекмар Заказ 9886/72 Тираж 1019 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 Таким образом, использование спо- соба определения степени сшивания молекул полимерного материала обеспечивает по сравнению с известным способом следующие преимушества.: исключает воздействие вредных для организма человека растворителей; расширяет диапазон исследуемых материалов; позволяет автоматизировать обработку результатов эксперимента. Способ определения степени сшивки молекул полимера путем сравнения характеристического параметра исследуемого и эталонного образцов, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности определения степени сшивки карбоцепных и гетероцепных полимеров, не содержащих полиароматических и линейных сопряженных структур, в полимерную матрицу вводят стабильный аэотокисный радикал и в качестве характеристического параметра используют молекулярную подвижность, определяемую по спектрам электронного парамагнитного резонанса стабильного азотокисного радикала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Хенли 3. и Джонсон Э, Радиационная химия.М., фИностранная литература, 1974, с. 376.2, Авторское свидетельство СССР У 396599, кл, С 01 Б 21/16, 1973 (прототип) .