Способ определения квантового выхода при фотоокислительной деструкции полимеров

 

Использование: исследования, связанные с фотостабилизацией полимеров. Сущность изобретения: в качестве физического параметра, применяемого для определения квантового выхода, используют средний фильтр сфероподобных образований, возникающих при облучении полимеров монохроматическим светом. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (si) s G 01 N 33/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И СТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791190/05 (22) 13,02.90 (46) 15,05.92. Бюл. N. 18 (71) Таджикский государственный университет им, В,И, Ленина (72) А. Авгонов (53) 539.1.044(088.8) (56) Рэмби В, Рабек Я. Фотодеструкция, фотоокисление и фотостабилизация полимеров. М.: Мир, 1978, с. 75.

Аналитическая химия полимеров под ред, Г. Клайна. М.: Мир, 1965, т, 2, с, 244, Изобретение относится к физикохимическим методам исследования процессов деструкции полимеров, протекающих в результате воздействия на них электромагнитного излучения, а именно к способам определения квантового выхода реакций фотодеструкции полимеров, Существующие методы определения квантового выхода требуют использования методик количественного определения суммы молекулярных фрагментов, образующихся при фотодеструкции. Для этой цели применяют методы масс-спектрометрии, газовой хроматографии. Недостатками указанных способов, помимо сложности аналитических методик, являются необходимость полного извлечения продуктов деструкции из полимера или перевод полимера в раствор.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ определения квантового выхода фотоокислительной деструкции полимеров, заключающийся в измерении оптической плотности полимерного образца до и после цн Я он 1734014A1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КВАНТОВОГО ВЫХОДА ПРИ ФОТООКИСЛИТЕЛЬНОЙ

ДЕСТРУКЦИИ ПОЛИМЕРОВ (57) Использование: исследования, связанные с фотостабилизацией полимеров, Сущность изобретения: в качестве физического параметра, применяемого для определения квантового выхода, используют средний фильтр сфероподобных образований, возникающих при облучении полимеров монохроматическим светом. 3 табл, облучения его светом. выбранный в качестве прототипа.

Изменение оптической плотности является в данном способе тем физическим параметром, по изменению которого судят о линии молекул, образовавшихся при фотодеструкции и тем самым и о величине квантового выхода.

Однако не всегда однозначно можно судить об образовании продуктов деструкции, поскольку одна область спектра может соответствовать поглощению групп разной природы, поскольку коэффициенты поглощения могут изменяться в широких пределах, в каждом конкретном случае надо подбирать образцы определенной толщины, непрозрачные образцы необходимо разрушать для получения таблеток.

Целью изобретения является расширение областей применения, сохранение образца полимера и упрощение способа определения квантового выхода при фотоокислительной деструкции.

В предложенном способе образцы полимера подвергаются воздействию монохроматического света в течение определенного

1734014 промежутка времени, после чего образец рассматривают через оптический микроскоп, окуляр которого снабжен микрометром или микрофотонасадкой, с помощью которых определяют средний диаметр сфероподобных образований, состоящих из продуктов фотоокислительной деструкции полимера. Таким образом в качестве физического параметра, по изменению которого судят о ходе процесса деструкции, применяют не оптическую плотность, а средний диаметр сфероподобных образований, Пример конкретного выполнения.

Поверхность образцов (толщиной 6 мм из промышленного полиметилметакрилата) протирают спиртом с целью удаления следов жирных и других загрязняющих продуктов. Затем образцы облучают ультрафиолетовым монохроматическим светом длиной волны 253,7 нм от источника

ПРК вЂ” 2М. Интенсивность излучения лампы контролируют с помощью актинометр-гальванометра, Поверхность образца периодически фотографируют с помощью оптического микроскопа, снабженного микрофотонасадкой.

Полученные изображения проектируют с помощью фотоувеличителя на белую бумагу и наблюдаемые сфероподобные образования обводят карандашом. Затем измеряют диаметр сфероподобных образований и группируют по фракциям. B табл, 1 представлен диаметр сфероподобных образований по фракциям для образца, облученного в течение 50 ч, Среднечисловой диаметр частиц вычисляют по формуле где d — среднечисловой диаметр частиц, di — диаметр частиц i-й фракции, К вЂ” увеличение микроскопа, Численные значения ni и п4; табл, 1 под.3 ставляют в формулу (1) и находят среднее значение диаметра сфероподобного образования:

1 (,%Й )1/3 },п;

1 73 1/з -з

95(142)=8,4 10ñì.

Зная среднее значение диаметра сфероподобного образования, вычисляют число отщепления мономерных единиц в результате разрыва цепи при фотодеструкции с помощью формулы

4_#_ Я(б} (2)

24 Мв е м где р — плотность мономерных единиц, заключенных в сфероподобных образованиях, для метилметакрилата р = 0,89 г/см, d — средний диаметр сфероподобных образований для данного примера, d=8,4õ10 см, М вЂ” молекулярная масса метилметакрилата = 100 6, а.е.м. — атомная единица масс

= 1,66х10 г, N—15 24 М a.e

4 л 0,89 г/см 8,4. 10 см

24 100,6 1,66 10 г

=1,65х10

Число падающих квантов в единицу времени на единицу площади данной поверхности определяют с помощью формулы:

Ф 1, s,n(} }

- г кв Е кв h V h C где Фкв — поток излучения источника; Екв— знергия одного кванта; S — площадь поверхности сфероподобного образования; h— постоянная Планка = 6,63х10 Дж c; C—

-З4 скорость света = 2,998х10 см/с; - длина

10 волны излучения = 253,7х10 см, d — средний диаметр сфероподобных образований, для данного примера d=8,4x10 см, о — интенсивность излучения, измеряют с помощью актинометр-гальванометра и

4=2,454 Дж/см см, t — продолжительность г облучения в данном примере = 50 ч. ,ЯЯЪ.7 ° 10 см 2,454 Дм см с (8,4 10 ем} 50ч

40 къ 6,63 10 Д к,с,2,998 10 осм.в

=,47 <о«

Теперь вычисляют квантовый выход для пятидесятичасового облучения полиметил45 метакрилата с помощью выражения:

М 1,65 10 — 4 75х10 > (4)

Фкв т 3 47.10"

В табл. 2 представлены значения квантового выхода фотоокислительной деструкции полиметилметакрилата при различных временах облучения, В табл,Зданы примеры применения предложенного способа для полимеров различной природы и проведено сопоставление полученных результатов с данными других способов, описанных в литературе.

1734014

Таблица1

73

142

Таблица2

Формула изобретения

Способ определения квантового выхода при фотоокислительной деструкции полимеров, включающий подготовку образца, облучение образца монохроматическим светом, измерения физического параметра и вычисление квантового выхода, о т л и ч аю шийся тем, что. с целью расширения областей применения способа и упрощения способа при сохранении образца полимера, в качестве физического параметра исполь5 зуют средний диаметр сфероподобных образований.

1734014

Таблица3

"- данные получены с помощью метода масс-спектрометрии.

""-данные получены с помощью метода вискозиметрии.

Составитель О. Барашков

Редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор М,Максимишинец

Заказ 1666 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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