Способ определения кислородсодержащих групп в окисленном полимере

Союз СоветскихСоциалистическихВеслублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 741116(23) Приоритет пп делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДСОДЕРЖА 11 ИХ ГРУПП В ОКИСЛЕННОМ ПОЛИМЕРЕ 1Изобретение относится к способам исследования полимеров и может быть ис-пользовано в лабораторной практике дляопределения кислородсодержащих групп вокисленном или подвергнутом механической обработке в среде кислорода (воздуха) полимере,Известны способы определения кислородсодержащих групп-главным образом,химические (способ этерификации, изоцианатный способ, способ титрования и тд,)1 Ои спектральные (ИК-спектроскопия УФспектрофотометрия).Одним из наиболее применяемых в настоящее время является способ определе 15ния кислородсодержащих групп по ИК-спектрам поглощения 11. Этот способ универсален, прост, малотрудоемок. Определение кислородсодержащих групп этим способом включает в себя приготовление образцов (в качестве образцов используютсярастворы или пленки окисленного полимера), получение ИК-спектров, анализ спектров на основе справочных данных Описанный способ имеет ограниченный нижний предел чувствительности.Ближайшим техническим решением к предлагаемому является способ определения кислородсодержащих групп по ИК- спектрам поглощения на глубоких стадиях окисления полимеров (при сравнительно высокой их концентрации (21. Известные способы недостаточно чувствительны.Цель изобретения - повышение пороговой чувствительности способа определения кислородсодержащих групп в окисленном полимере по ИК-спектрам поглощения без изменения аппаратурного оформления процесса н без увеличения его трудоемкости.Указанная цель достигается тем, что исследуемый полимер растворяют в углеводородном растворителе, имеющем малое сродство к данному полимеру, получают и анализируют ИК-спектр перешедших в раствор низкомолекулярных фракций полимера.741116 аном каучуке СКМС-ЗОАРК, полученном механическим измельчением каучука СКМСЗОАРК, предварительно очищенного от антиоксиданта ( экстракцией ацетоном). 5Последовательность и характер операций по получению ИКпектров предлагаемым и известным способами была такой же, как и в примере 1,Способ основан на том, что кислород содержащие функциональные группы, обра зующиеся в полимере при окислении или в результате механического воздействия в среде кислорода (воздуха), являются преимущественно концевыми. Поэтому их концентрация в низкомолекулярных фракциях, отличающихся повышенной "концентрацией концов макромолекул, всегда выше, чем в брутто-полимере. 10П р и м е р 1, Предлагаемым и известным способами определяли наличие кислородсодержаших групп в порошкообразном каучуке СКМС-ЗОАРК (средний размер частиц 0,34 мм), полученном ме ханическим измельчением блочного каучукао в молотковой пробилке при 20 С в атмосфере воздуха.При определении кислородсодержащих групп предложенным способом от исследуго емого брутто-полимера отделяли низкомолекулярные фракции путем растворения его в растворителе, имеющем малое сродство с данным полимером. В качестве растворителя использовали н-гексане Раст 25 воримость СКМС-ЗОАРК в н-гексане приотемпературе 20 С составляет 8(опо ределено экспериментально). Образцы (пленки толщиной 30 35 мк) готовили рзо отливкой раствора низкомолекулярных фракций полимера в н-гексане на подложки из НаС 1 с последующим испарением растворителя.При определении кислородсодержащих групп по известным способам пленки ис 35 следуемого брутто-полимера готовили отливкой на подложки из МОСЕ толуольных растворов порощкообразного каучука (СКМС-ЗОАРК растворяется в толуоле40 практически полностью),ИК-спектры получили на приборе ИКС в диапазоне 5000-700 см . Анализ ИК-спектров показал, что поглощение, соответствующее наличию кислородсодержаших групп (отчетливая полоса поглощения45 при 1710 см-":0,25) наблю ЬН.этдается только в ИК-спектре, полученном предлагаемым способом. Очевидно, кон 50 центрация кислородсодержащих групп в брутто-полимере настолько мала, что не может обеспечить необходимого для фиксации прибором уровня поглощения при определении кислородсодержаших групп известным способом.П р и м е р 2. Предлагаемым и известным способами определяли наличие кислородсодержаших групп в порошкообразАнализ полученных ИК-спектров показал, что поглощение при 1710 см в спектре брутто-полимера имеет место (это. связано с тем, что окислительные процессы при измельчении очищенного от антиоксиданта каучука протекают с гораздо большей интенсивностью. Однако полоса поглощения при 1710 см " слабая, недостаточно отчетливая, ее оптическая плот- ость определяется с низкой точностьюууто - я 0,11) В ИК опектре, полуЗВн.этченном предлагаемым способом полоса поглощения при 1710 см является сильной, достаточной для определения оптической плотности с высокой точностью " -ОбуП ооьн эт Приведенные примеры показывают преимушество способа перед известным. Предлагаемый способ, во-первых, позволяет определить наличие кислородсодержащих групп в окисленном (подвергнутом механической обработке в среде кислорода) полимере тогда, когда их общая концентрация (в брутто-полимере) очень мала и не достаточна для появления заметных полос поглощения в ИК-спектрах; во-вторых, увеличивает надежность определения делая полосы поглощения в ИК-спектрах более интенсивными. Применение предлагаемого способа позволяет повысить пороговую чувствительность определения кислородсодержащих групп без увеличения чувствительности спектрофотометра и без увеличения трудоемкости определения. Формула изобретения Способ определения кислородсодержаших гоупп в окисленном полимере по ИК-спектрам поглощения, от лича юши йс я тем, что, с целью повышения пороговой чувствительности определения, .сследуемый полимолекулярный полимер растворяют в углеводородном растворителе, име ющем малое сродство к данному полимеру, получают и анализируют ИК-спектр5 741116 6перешедших в раствор низкомолекулярных 1. Аналитическая химия полимера, подфракций полимера. ред. Клайна Г. т. 2, М., фМирф, 1965,с. 244,Источники информации, 2. Вогсптесй К. Ю. АррС;Ройте. Вс 1,1 ЧЬВ,принятые во внимание при экспертизеЧ. 12, М 6, р. 1459-1469 (прототип).Составитель Н, ДроздоваРедактор Т. Орловская Техред И. Асталош Корректор Н. СтецЗаказ 3193/43 Тираж 1019 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул., Проектная, 4