Экспресс-метод определения пластификатора в полимерах

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1469450 A 1 (5I)4 G 01 И 30/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2! ) 4351697/23-25 (22) 29.12.87 (46) 30.03.89. Бюл. 9 12 (72) И. М. Могилевич и Л. E. Мальцева (53) 543.544(088.8) (56) Березкин В. Д. и др. Газовая хроматография в химии полычеров. М.:

Химия, 1972, с. 121-123, 227.

Митчел Дж., Смит А. Акваметрия.

М.: Химия, 1980, с. 329-332. (54) ЭКСПРЕСС-МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРА В ПОЛИМЕРАХ (57) Изобретение относится к методам определения глицерина в иэделиях из полимеров и может быть использовано

Изобретение относится к аналитической химии полимеров, а военно к

on ределению пластификаторов в изделиях из синтетических и искусственных полимеров, и может найти приме-, нение в промьнпленности пластмасс и искусственных волокон.

Целью изобретения является обеспечение определения пластификатораглицерина °

На фиг. 1 представлена зависимость полноты выделения глицерина из полимера от массы образца; на фиг. 2 — то же, от температуры стенок испарителя; на фиг. 3 - то же, от скорости газа-носителя; на фиги.4 — хроматограммы анализа глицерина при разных условиях.

В таблице представлены данные по виду образцов, условиям их анализа и содержанию глицерина. в промышленности пластмасс и искусственных волокон. Целью изобретения является повьппение точности определения глицерина в полимерных материалах различной химической природы в широком интервале его концентраций. Об" раэец полимера массой не более 10 мг помещают в испаритель газового хроматографа, нагретый до 210-230 С, и обдувают потоком инертного газа носителя с объемным расходом 33,0—

34,0 мл/мин. Время выхода пика глицерина при использовании 50-сантимет" ровой колонки заполненной полисорбом1, не превьппает 5 мин. 4 ил. 1 табл.

На фиг. 1 представлены зависимости полноты выделения глицерина из а полимера (Х) от массы образца (m) при различных температурах. Из хода >® кривых видно, что при увеличении ф ь массы образца выше некоторого значе- ф ния, .определенного для каждой темпе- . ф ратуры, образец за время анализа не р прогревается и результат анализа за- ©, нижен. Нцжний предел массы образца определяется точностью Bçâåøèýàíèÿ.

Использованные при анализе весы второго класса ВЛР-200 определили в данном случае нижнюю границу массы 2 мг.

На фиг. 2 показана зависимость полноты выделения глицерина иэ образ" ца (Х) от температуры стенок испарителя (Т). Полное выделение глицерина происходит при 210-230 С, а при боо нее высоких температурах начинается его разложение, о чем свидетельствует возрастание значения калибровоч1469450

С „ = К$/ш 100%

m

S ного коэффициента (К), определенного при испарении глицерина иэ капли.

На фиг. 3 дана зависимость полноты вьщеления глицерина из образца (Х) от скорости инертного газа (Q).

При скоростях ниже 33 мл/мин не достигается эффективный сдув паров глицерина с поверхности образца, что препятствует его дальнейшему испарению из образца, так как концентрация глицерина в газовой фазе приближает" ся к равновесной, значение которой крайне низко. При скоростях более

34 мл/мин разогрев образца в испари- 15 теле происходит медленно, что приводит к замедлению испарения глицерина. Это наглядно представлено на хроматограммах с "размытым" пиком глицерина. Зависимость же значений калиб- 20 ровочного коэффициента (К) от Q имеет обычный вид (фиг. 3). ,цля демонстрации воэможностей метода были получены образцы полимерных композиций с различным содержани-25 ем глицерина следующим образом: в (1-10)X-ный раствор полимера вводили известное количество глицерина, обычно применяемое для пластификатора данного полимера. Пленку или блок, 30 полученные методом полива, сушили, определяли количество остаточного растворителя и анализировали содержание глицерина по предлагаемому методу, 35

Пример 1. Образец полимера ,(поливинилспиртовую пленку, содержащую 8,0 воды и 7,8 введенного глицерина) массой 2 мг помещали в цилин-40 дрический пенал из алюминиевой фольги (длиной 10 мм и диаметром 5 мм) и опускали в испаритель хроматографа с детектором по теплопроводности (цвет). Предварительно в хроматографе были установлены расход инертного газа (гелия) 33,5 мл/мин, температура испарителя 210 С. Выделяющиеся из образца компоненты разделялись на хроматографической колонке и регистрировались детектором по теплопро. водности. Сорбент — полисорб-1. Ко лонки из нержавеющей стали длиной

50 см и диаметром 3 мм; температура колонок 220 С. Температура детектора

140 С; ток детектора.150 мА. Скорость движения диаграммной ленты 720 мм/ч.

Усиление 10. Содержание глицерина в пленке рассчитывали по формуле где С „- содержание глицерина в образце,,; — масса образца, мг; — интенсивность пика глицерина;

K — абсолютный калибровочный коэффициент, мг.

Абсолютный калибровочный коэффициент (К) определяли при введении в испаритель хроматографа определенных количеств (0,1 — 1,2 мг) глицерина и рассчитывали по формуле — Св)т /S, где С вЂ” содержание воды в глицерине, использованном для калибровки, Ж;

S — площадь пика глицерина;

m „ — масса образца глицерина для калибровки, мг.

Время выхода пика глицерина 3 мин.

Продолжительность анализа 10 мин.

Найдено 7,5 глицерина. Точность (сходимость) результатов четырех определений +12 при доверительной вероятности 0,95.

Прим е р ы 2 - 19. Опыты проводили, как описано в примере 1, но с измененными параметрами газовой экстракции и видом полимерного образца, как указано в таблице. Хроматограмма к прычеру 3 представлена на фиг. 4, где I — все летучие вещества (воздух, вода, растворители/вода)

II - глицерин.

Hp и м е р ы 20 — 29 (контрольные). Опыты проводили, как описано в примере 1, но с запредельными параметрами газовой экстракции; Хроматограммы представлены на фиг. 4.

Пример 30 (прототип). Опыт проводили, как указано в примере 1, но при Тц 200 С, скорости потока инертного газа 0,2 мл/мин.

При этих условиях определение глицерина в образце провести невозможно так как не удается зарегистрировать испарение глицерина даже из калибровочной капли глицерина (см. табл.).

Все определения проводили на хроматографе "Цвет" с детектором по теплопроводности, так как стандартное оборудование для парофаэного анализа, не предусматривает возможности постоянного обдува образца газом. При рас

ЛЗЕ>ЕР i (МО самоном ар

Содсрвакне глнце рика, нас.г, мг

ПОЛЗВ>ЕРЫ зэ,s

З4,О

ЗЗ,O зз,s

ЗЗ,5 эз,s

33 5

Полив3е>иловаб3 cauPe

to не

» «н н

Il

Иолнв3н3илаце тат

8ннилаце тат-зтилен (5)

Внинле на тат-винилпирролндон (30)

Полинин илпнрролндоя

Полнвнинлбутиралв

Лн риламнд-винилсунц3епв>нд (25) 230

2l0

230

4

8

1О

0,063

0,063

0,063

0,063

0>063

0,063

0,063

7,5

7,6

7,4

8,9

17,5

4,О

2,4

Пление

«н

«,н

М и

«н„ н

7,8

7,8

7,8

9,3

18 9

4,1 г,б н

Плон

210 33,5

210 33,5

210 33 5

6 0,063

6 0,063

6 0,063

34,О

12,3

6,9

33,4

12,8

6,0

l0

6 . 0 063

» «и « 230 33>5

Пснрсственные лолы>еры

Пление 230 33,5

230 .33,5

2lO 33,5

Полимерные композиции

23Î 33,5

55 5

55,8

12 3!итона н

13 Триацетат целлиловы

14 Ацетобутират целлнповы

6 0,063

4 0,063

8 0,063

18,7

16,8

5,9

21,2

16>4

6,3

l5 Полнвиннлов>В3 спирт

l 6 Полнвнннловаа3 спирт

8,7

33атаноле

33лоргндрат по» л3в>е так рилоил луппниние (30)

3а>ливиимппнр" ролидон (40)

Палатин (20)

33ранмап (30) 8 0,063

8,8

230 33,5

8 0,063

7,9

9,3

17 2o ае г1о зэ,5

210 зз,5

210 33,5

186 ЗЗ О 244 33,5

220 46,2

230 25,5

210 34,!

23О зг,9

2l0 32>9

230 34>3

220 33,5

220 33,5

200 О,2

57>2

17>7

23,9

1,5

1,9

1,6

1,8

7,3

6;О

S 9

6>4

7.3

6,0

2

6

6

6

6

12.

l4

O,О6З

0,063

0>063

0,063

0,069

О,О87

0>063

0,065

О,О6З

0,063

0,065

0,063

0,063

57,1 !

7,0 г1,з

7,8

7,8

7,8

7,8

7,8

7,8

7,8

7,8

7,8

7,8

7,8

»

«н»

«н»

38

l9

21

22

23.

24

26

27

28

29

Поливнннловмй спирт

То не

Долнвиннлов>Н3 спирт

То не н

Пление

II н « н

В

«н»

«н»

«

II

II

° >

° >

° > б

33етапол - пол>е>ернмй комп3«3лс cnaotweye в3в33панрролн33оие н «етвертнчнак аммонкевых оснований, 5 14694 смотрении зависимостей на фиг. l — 3 следует учитывать, что хроматограф работает ие в стандартном режиме: в момент в ведения о бра з ца в ис парите ль .5 поток газа прерывается. Точность регуляторов расхода газа и температуры стенок испарителя позволяет поддерживать режимные значения величины расхода (+0,5Х от среднего расхода, т.е. 30

+О, I 7 мл/мин) и температуры (+5 С) .

Использование стандартных лабораторных весов позволяет брать навеску с точностью не менее 5Х, если масса навески не менее 2 мг. Этим обусловлен нижний предел диапазона масс в приведенных примерах.

Предлагаемь3й метод позволяет проводить полное и достаточно точное определение соде ржания пласт ификатб3ра- 2() 50 б глицерина в полимерньм образцах различной природы.

Формула изобре тения

Экспресс-метод определения пластификатора в полимерах включающий непрерывную газовую зкстракцию пластификатора из образца, помещенного в испаритель хроматографа, потоком инертного газа с последующим гаэохромаt тографическим анализом выделившихся веществ, отличающийся тем, что, с целью обеспечения определения содержания пластификатора-глицери«а, полимерный образец массой не более 10 мг обдувают инертным газом с объемньм расходом 33,0-34,0 мл/мин, а в испарителе поддерживают температуру 210-230 С

1469450

5 щ уф

Составитель Н. Погонин

Редактор И. Рыбченко Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова

Заказ 1354/51. Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раувская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

476 f д

О SS И фч/ефю

©и .S

f жю 8 2

Фиа4