Способ определения гидрофильностиповерхности изделий из полимерногоматериала

Сфез Советск икСоциалистичесникреспублнн Оп КСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 824036 ное к авт, свнд-ву лнс прнсое аявкн нен дерствекквй каететСССРдель кзебретекккк еарвпкк 23) Прнорнт 3,04,8 вання о РЗ 1 УД 543.4 062(088 8 лнкованоБюллетень И нсання 27.04 е 8 а 72) Авторы нзобретеннН. В. Базапе А, А, Ар(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОФИЛЬ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОГ АТЦ РИАЛА 2измерения, что усложняет процесс анализа, делает его малопроизводительным, неподходящим дпя экспресс-аналнза. С другой стороны, вследствие разброса данных,требуется большое количество измерений 5н статистическая обработка.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности н достигаемомурезультату является способ определения 10гндрофнльностн поверхности нздепнй иэ полнмерных материалов, заключающийся втом, что поверхность изделия из полнмерного материала обрабатывают в течение10 мнн От 15% водным раствором катионного красителя - метнленового голубого.Сорбированный полярными группами поверхности иэделия метиленовый голубойпосле промывки н сушки образцов экстрагнруют путем обработкй высушенныхобразцов прн комнатной температуре 5 млспиртового раствора 2 н соляной кислоты: 1 в.ч.). Оптическую плотность полученного экстракта определяют на спектрофоИзобретение относится к технологии пластмасс н может быть использовано прн их аналнэе, в частности для иэмерення гидрофнльности поверхности изделий иэ полнмерного материала перед нх склеиванием, металлнзацней, печатанием, поверхностным окрашнваннем.Известны способы определения гидроф пьностп поверхности полнмерных материапоц путем измерения краевого угла смачивания капли жидкости, нанесенной на поверхность нздепня 1 ) рутем измерения диаметра растекания капля жидкости 2; путем опредвлення угла скатывания.при наклоне поверхности йоанмера с нанесенной на нее кап лей жидкости 3", путем определення величины поверхностного натяжения,(3 .Известные способы позволяют опредепить гидрофильность поверхности (наличие полярных групп на поверхности) нзаеий из полимерного материала, имеющих. плоскую фСРМуеКроме того, методы 1 и 2 грев буют применения фотооптнческих средств нюв) Заявители Харьковский ордена8240 Зтометре при 666 ммк против растворасравнения - спиртового раствора соляной, кислоты 4,Способ дает воэможность определитьполярность поверхностиизделий из полимерных материалов по величине оптической плотности полученного экстракта.красителя, взаимодействующего с полярными группами поверхности,Недостатками способа являются узкийинтервал определения гидрофильности инизкая точность анализа.Узкий интервал определения гидрофильности и низкая точность анализа по известному способу объясняется тем, чтокраситель метиленовый голубой легко восстанавливается, превращаясь при этом внеокрашенное лейкооснование, что сужаетинтервал определения и вызъвает большойразброс экспериментальных данных, Такимобразом, определение гидрофильности поверхности изделий из полимерных материалов по. известному способу возможно в узком интервале - при краевом угле смачивания поверхности 30, тогда как в техОнологии часто требуется определение полярности в значительно более широком интервале.Цель изобретения - расширение интервала определения гидрофильности поверхности изделий из полимерного материалаи повышение точности анализа.Поставленнаяцель достигается способом определения гидрофильносги поверхности изделий из полимерных материалов,включающем сорбцию красителя из его35водного раствора полярными группами изделий, их промывку, сушку, экстракциюсорбированного красителя спиртовым раст-вором соляной кислоты и измерение опти 40ческой плотности экстракта.Отличительными признаками способаявляется то, что в качестве красителяиспользуют малахитовый зеленый, а экст-ракцию вейут спиртовым раствором 0,010,1%-ного перхлората натрия и 0,36451,8%-ной соляной кислоты,При этом для приготовления экстрагента берут растворы, 0,01-0,1%-ногоперхлората натрия, 0,36-1,8%-ной соляной кислоты и этиловый спирт, преимущественно, в соотношении 1:1:1,6.Краситель малахитовый зеленый, в отличие от метиленового голубого, не разрушается под действием применяемых реагентов, поэтому он оказъвается более Мчувствительным при определении гидрофильносги, что позволяет значительно расширять интервал определения гидрофильности 6 4поверхности изделий из полимерных материалов. Более высокая устойчивостьпредлагаемого красителя к воздействиюприменяемых в анализе реагентов и анализируемых объектов в сочетании с болеесильной экстракционной системой снижаетразброс экспериментальных данных, в результате чего повышается точность анализа.П р и м е р, Определение краевых углов смачивания водой и гидрофильностиповерхности изделий иэ ударопрочного по-.листирола марки УПЛ,Образец для испытаний предварительноокисляется раствором перманганата калияв серной кислоте по следующему режиму:концентрация серной кислоты 32%; пер-.манганата калия 5 г/л; температура обработки образцов 45. С; время гидрофилизации (время пребыания образца в растворе) 30 мин,После обработки определяют краевойугол смачивания поверхности образцовводой методом лежащей капли.Для определения гидрофильности образец помещают в чашу емкостью 50 мл,прибавляют 5 мл 0,1-0,2 Уо-ного водногораствора красителя мелахитОвого зеленого и перемешивают периодиЧески в течение 10 мин, По истечении указанного времени раствор красителя сливают, образецтщательно промывают дистиллированнойводой до полного удаления несорбированного полярными группами поверхности полимерного материала красителя, Промытыйобразец высушивают фильтровальной бумагой или феном. Высушенный образец помещают в сухую фарфоровую чашу емкостью50 мл или пробирку и экстрагируют сорбированный полярными группами поверхности исследуемого образца полимера краситель малахитовый зеленый 10 мл раствора, приготовленного из 0,05-ного перхлората натрия, 1,8%-ой соляной кислоты иэтилового спирта, взятых в соотношении1:1:1,6, в. течение 2 мин,. Экстракт сливают в кювету К =1 см и измеряют оптическую плотность на фЭК-М с краснымсветофильтром или на фЭК-Нсо светофильтром Мо 7 относительно раствора сравнения - спиртового раствора перхлсраганатрия и соляной кислоты.Величина оптической плотности экстракта является мерой концентрации полярныхгрупп на поверхности изделий и, следовательно, характеризует гидрофильность поверхности.В таблице приведена зависимость оптической плотности экстракта от величины .б 5 824036краевого угла смачивания 8 водой приразличных испытуемых режимах (концентКонцентрация, %1 l Оптическаяплотность,М Малахитовый зеленыйПерхлоратСоляная натрия кислота 22 0,780 0,306 0,960 0,685 0,900 0,510 0,01 0,36 0,1 0,2 43 0,1 1,8 20 0,1 42 0 Д 1,60 19 29 0,830 30 Составитель Ю, КуценкоРедактор Н. Пушненкова Техред С.Мигунова Корректор Н. Швыдкая Заказ 2098/63 а Тираж 907 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Предлагаемый способ позволяет оценить гидрофильность поверхности изделийиз полимерного материала при краевом угле смачивания 9 - 50-60, повышаетОс 0точность определения гидрофильности поверхности. Способ не требует сложной аппаратуры, позволяет надежно и быстро контролировать технологический процесс гидрофилизации поверхности изделий из полимерного материала. формула изобретения 1Способ определения гидрофильности поверхности изделий из полимерного материала, включающий сорбцию красителя из его водного раствора полярными группами поверхности изделий, их промывку,40 сушку экстракцию сорбированного красителя спиртовым раствором соляной кислоты и измерение оптической плотности экстракта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения интервала опре. деления и повышения точности анализа, в ф рация красителя, перхлората натрия, соляной кислоты). качестве красителя используют малахитовый зеленый, а экстракцию ведут спиртовым раствором 0,01-0,1%-ного перхлората натрия и 0,36-1,8%-ной солянойкислоты,2. Способпоп, 1, отл ичаю -щ и й с я тем, что для приготовленияэкстрагента берут растворы 0,010,1%-ного перхлората натрия, 0,361,8%-ной соляной кислоты и этиловыйспирт, преимущественно, в соотношении1:1:1,6,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Зимон А, Д, Адгезия жидкости исмачивание. М., Химия", 1974, с, 413.2. Карленко Э. С., Кучеровский М, С,Обработка полиэтиленовой пленки Полиграфия, Ио 9, 1965, с. 18 19,3. Подволоцкая М. Д, Савинова Н, А.Методы определения степени обработкиповерхности полиэтиленовых пленок, "Пластмассы,9, 1975, с. 64-65;4. Патент США2979422,кл. 117-108, 1961.