Способ количественного определения изотактической фракции полипропилена

 

СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЖНИЯ ИЗОТАКТИЧЕСКОЙ ФРАКЦИИ ПОЛИПРОПИЛЕНА , заключающийся в пиролизе образца в среде инертного газа с Последуюпдам газохроматографическим разделением продуктов пиролиза и анализом пирограммы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности анализа, содержание изотактической фракции определяют из отношения количеств образуюш псся диастереомеров 2,4,6-триметил-1-нонена, оцениваемых по высоте их пиков на пирограмме. S

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

\О,ЮВЮП

PECflVSJNH

Э©!1 С 01 N 3 f/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СЗИДЕ1В ЬСТВУ

С) 3

Ю

«Вь

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТМФ (21) 3510423/23-05 (22) 03.11.82 (46) 07.08.84. Бюл. В 29 (72) А.В.Братчиков, Б А.Берендеев и С.С.Иванчев (53) 678.742.3:543.062(088.8) (56) 1. Toader М. Determinared

isotacticiti polypropilene. - "Макает.

plast", !973, v. 10, ll 3, р.151-155. .2. Dimbat М. А meihod for determination of isotacticitlof polypropylene. - "Cas chromotogr". 1970, 1. ondon, 1971, ра 237-246 (прототип).

„.SU„„1107046 A (54) (57) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОТАКТИЧЕСКОИ ФРАКЦИИ ПОЛИПРОПИЛЕНА, заключающийся в пиролизе образца в среде инертного газа с последующим газохроматографическим разделением продуктов пиролиза и

-анализом пирограммы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности анализа, содерхание изотактической фракции определяют из отношения количеств образующихся диастереомеров

2,4,6-триметил-l-нонена, оцениваемых по высоте их пиков на пирограмме.

I 11070

Изобретение относится к аналити-, ческой химии полимеров, в частности

K пиролитической газовой хроматографии, и может найти применение для определения количественного содержа5 ния изотактического полипропилена в смесях с атактическим, а также примеси атактического полипропилена в базовом изотактическом продукте и для идентификации индивидуальных типов полипропилена.

Известен способ определения изотактичности полипропилена посредст-i вом пиролитической газовой хроматографии, сопоставимый по пределам погрешностей с методикой определения по ИК-спектрам (1 j.

Однако данный способ имеет невысокую точность и низкую чувствительность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ количественного определения изотактической фракции полипропилена, заключающийся в пиролизе образца

25 в среде инертного газа с последующим гаэохроматографическим разделением продуктов пиролиза и анализом пирограммы.

Согласно этому способу образец по30 липропилена пиролизуют в токе водорода при 550 С, продукты распада гидрнруют при 180 О.С в форколонке размерами 30 х 0,6 см, содержащей Хромосорб 1) с 10% силикона SF-96 и 10%

FF0, от веса носителя, .и хромато&ра- З5 фируют на капиллярной колонке с си ликоном SF-96 длиной 150 мм и внутренним диаметром 0,5 мм при программировании температуры от 50 до 200 С со скоростью 3 /мин. Количественным 4О критерием считали относительный вы ход стереоизомерных углеводородов

С„, С„ или С„ . Точность анализа

3, 4% (2 j.

В условиях обработки и анализа 45 образцов по указанному способу вследствие рацемизации продуктов пиролиза относительные выходы стереоизомеров мало зависят от состава исходных полимеров. Способ малочувствителен и неприемлем для анализа смесей полипропилена и для построения количественных зависимостей типа относительный выход стереоизомеров - состав образца. 55

Целью изобретения является повы"" шение точности и чувствительности анализа.

46 з

Цел:., до тигается тем, что согласно спо..оду количественного определеBv:. отактической фракции полипропилен.:;, заключающемуся в пиролизе образца в среде инертного газа с последующим газохроматографическим разделением продуктов пиролиза и анализом пирограммы, содержание изотактической фракции определяют из отношения количеств образующихся диастереомеров 2,4,6-триметил-1-нонена, оцениваемых по высоте их пиков на пирограмме.

Согласно изобретению пиролиз проводят в среде инертного газа при фиксированной температуре в интервале

400-900 С с последующим газохроматографическим разделением и детектированием продуктов без предварительного их гидрирования, а содержание изотактической фракции определяют из отношения образующихся при пиролизе количеств диастереомеров С„ : 2,4,6-триметил-1-нонене-эритро и 2,4,6-триметил-1-нонене-трео.

Эксперимент проводят на хроматографе с нонизационно-пламенным детектором, укомплектованным пиролитической приставкой. Оптимальная температура пиролиза 500-600 С, время 2060 с. Навеска образца 0,05-3 мг. Газ- носитель Не, Ач, N и Н,. Применяется капиллярная или высокоэффективная насадочная колонка с общим числом теоретических тарелок 20000—

100000. Исследуют образцы индивидуаль" ных полипропиленов и их смесей с разным содержанием атактической и изотактической фракций. В исследован-. ных образцах содержание синдиотактической фракции менее 0,5% и при расчетах не учитывается.

Записывают пирограммы, из которых находят отношение концентраций диастереомеров 2,4,6-триметил-1-нонена с использованием электронного интегратора или по высотам пиков с индексами Ковача, соответственно равными

1077 и 1082. Для образцов разного состава строят калибровочный график зависимости h(I)/ ЪЯ) от содержания изотактической фракции в процентах, С дп Ъ (1 }, Ъ (й ) " здесь высота пика стереоизомера - эритро илитрео. Зависимости удобнее выразить в аналитической форме. Графики или уравнения используют для определения содержания иэотактической фракции в анализируемых образцах.

Э 110

Пример 1. Используют газовый хроматограф Цвет-162 с серийной пиролитической приставкой туннельного типа Дзержинского ОКБ. Навеску атактического полипропилена (часть, растворимая в пропане; изотактическая фракция в ней отсутствует полностью) весом 0,55 мг пиролизуют 40с при

600 о С. Газ-носитель — гелий. Делитель потоков 1: 100. С момента ввода пробы равномерно повьппают расход газа-носителя через колонку от

0,2 мл/мин до 0,7 мп/мин в течение

30 мин. Одновременно поднимают температуру колонки от 30 до 120 С со о 15 скоростью 2 /мин.-Используют остальную капиллярную колонку с динонилфталатом длиной 50 м, внутренним диаметром 0,2 мм и эффективностью по н-декану при 100 С равной

72000 теоретических тарелок. Делитель

20 усилителя электрометра 1:50, скорость диаграммной ленты 4 мм/мин.

Пирограмма образца приведена на фиг. 1.

Пример 2. Пиролизуют 0 56 мг изотактического полипропилена. Образец предварительно очищают экстракцией в кипящем гептане 24 ч, атактическая фракция в нем отсутствует полностью. Другие условия из примера 1. Пирограмма образца приведена на фиг. 2.

П р и и е р . 3. Пиролизуют навеску 1,02 мг технического атактического полипропилена 60с при 500 С.

Содержание изотактичйской фракции

11,2 вес.%. Используют стальную капил- лярную колонку размерами 42 м х х 0,2 мм со скваланом, с эффективностью по н-декану равной 61000 тео7046 ретических тарелок. Другие условия из примера !. Пирограмма образца приведена на фиг. 3.

Калибровочный график для условий примера 1 приведен на фиг. 4. Ему соответствует уравнение

Сина 97,9041 Фу® / Ъ(г 79,3641%. (а1

Ошибка определения индекса 11 /.

/Ъ<,-„ оценивается равной а 0,005, что (ц соответствует чувствительности определения изотактической фракции в образце + 0,5Х.

Пример 4. Исследуют образец технического изотактического полипропилена согласно условий примера 1.

Пирограмма показана на фиг. 5.

Находят отношение интенсивностей сигналов диастереомеров, например, по данным интегратора Ъ, / 1

= 507558:297106 . 1,7083.

С учетом формулы (1) С яд =

= 97,9041 .1, (Ь, - 79,3641) или графика (фиг. 4) определяют весовое содержание изотактической фракции полипропилена С д„„ С д„п 87,9Х.

Пример 5. Исследуют образец технического атактического полипропилена также в соответствии с условиями примера 1. Пирограмма приведена на фиг. 5. Находят отношение

Ь, / Ъ,, например, по высотам пиков:

107,5 мм/127,5 мм =.0,843 1. С учетом формулы (1) С щц = Зу2% °

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит довести чувствительность анализа при определении изотактической фракции до

0,5%, что в 6,8 раза вьппе по сравне-, нию с прототипом. Кроме того, повышается точность анализа.

1107046

1 107046

110704б

1107046 ь()

h(E)

iB

16

74

12

08

0 20 40 60 86 100

Фиг.4

1107046

ВНИИПИ Заказ 5749/30 Тирах 823 Подписное

Филиал ППП "Патевт", r. У@город,ул,Проектвая, 4