Способ определения молекулярного веса
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
304484
Союз Соеетских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 24.Х.1964 (¹ 926801/26-25) МПК G 01п 21/02 с присоединением заявки ¹â€”
Приоритет
Опубликовано 25.Ч.1971. Бюллетень № 17 ,Л,",та опубликования описания 28Х1.1971
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 535.36(088,8) Автор изобретения
В. Л. 1Осфин
Научно-исследовательский институт пластических масс
Заявитель
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЕСА
И МОЛЕКУЛЯРНО-ВЕСОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ПОЛИМЕРА
Предложение относится к химии полимеров.
Известны несколько способов определения молекулярного веса (МВ) и молекулярно-весового распределения (MBP) полимера, но все они трудоемки (фракционирование) или черезвычайно сложны и дороги (ультрацентрифугирование). Одним из наиболее распространенных является способ турбидиметрического титрования. Он характеризуется сложностью и недостаточной точностью системы подачи осадителя, необходимостью введения поправок на изменение объема раствора в процессе измерения, обусловленное добавлением осадителя и невозможностью определения среднего молекуляр ого веса полимера в процессе измерения.
Цель изобретения состоит в разработке такого способа определения МВ и МВР полимера, который сочетал бы быстроту определения, достаточную точность и применимость к любым полимерам. Это достигается тем, что исследуемый раствор охлаждают и в процессе охлаждения снимают зависимость мутности раствора от его температуры.
Способ основывается на том свойстве полимера, что его фракции с большим молекулярным весом хуже растворяются, и, следовательно, при охлаждении раствора полимера сначала выпадают высокомолекулярные фракции, а затем постепенно фракции все с меньшим и меньшим молекулярным весом. Таким образом, зависимость мутности от температуры характеризует MBP полимера.
Предлагаемый способ осущесгвляется на турбидиметрах пли нефелометрах, выпускаемых промышленностью, оборудованных термостатируемой кюветой и дополнительным устройством для поддержания в кювете заданно. го закона изменения температуры от времени
10 в широких пределах (— 30 — 200"C) . 11рибор также должен содержать устройство для измерения температуры в процессе выполнения опыта, а также мешалку для предотвращения коагуляции выпадающего полимера и обеспе13 чения равномерности нагрева, что применяется на турбидиметрах для достижения большей точности получаемых данных.
На чертеже приводится принципиальная схема установки, применяемой для реализа20 ции предлагаемого способа.
Установка работает следующим образом.
Свет из точечного осветителя 1 пропускается через оптическую систему 2 в целях получения параллельного пучка монохроматиче25 ского света. Этот пучок проходит через герметическую оптическую кювету 3, содержащую исследуемый раствор. В кювете установлена мешалка 4 для предотвращения коагуляции, оседания взвеси и неравномерности нагрева.
30 Кювета заключена в термостатическую рубаш304484
1 2
Составитель Е. Бабарина
Тсхрсд Л. Л. Евдонов Корректор Е. H. Миронова
Редактор T. Юрчикова
Заказ 1788/10 Изд. Г 742 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по депам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тппогра.рпя, пр. Сапунова, 2 ку 5, которая с помощью терморегулирующей и регистрирующей системы б поддерживает заданный температурный режим охлаждения.
Система б также позволяет контролировать и регистрировать температуру охлаждения с помощью электронного самописца 7.
Свет, прошедший через кювету с исследуемым раствором, попадает в фотоумножитель, служащий датчиком самописца 7, что позволяет регистрировать степень ослабления света в кювете с исследуемым раствором.
Способ осуществляют следующим образом.
Производят подготовку, пуск и прогрев установки, а также очистку и перегонку растворителя. Затем приготовляют полимер желаемой концентрации (оптимальная концентрация около 0,003 г/100 мл) и фильтруют раствор (для некоторых полимеров, нерастворимых при нормальных условиях, например полиформальдегида, полиэтилена и др., необходимо горячее фильтрование). Заполняют кювету исследуемым раствором при температуре более высокой, чем температура выпадения полимера, и включают фотоэлектрорегистратор, мешалку и терморегулпрующую систему, причем оптимальная скорость охлаждения 1 в минуту. Осаждение ведется до полного выпадения полимера.
Хотя воспроизводимость метода хорошая (5%) во избежание влияния случайных факторов, например плохой фильтрации раствора или недостаточно чистой кюветы, опыт желательно повторить два-три раза.
При обработке экспериментальных данных строится кривая зависимости мутности исследуемого раствора от температуры. При этом непосредственно по построенной кривой можно судить о молекулярном весе полимера, о ширине МВР и полидисперсности полимера (по ширине и величине наклона кривой), о наличии пиков МВР (по изгибам кривой).
Для точного определения МВР вводится поправка на отклонение от пропорциональности мутности весу взвешенного полимера и
10 строится номограмма зависимости мутности от молекулярного веса для различных температур. С увеличением концентрации полимера кривая сдвигается в сторону меньших температур и становится более крутой, 15 Влияние молекулярного веса полимера на кривую «мутность — температура» сказывается на сдвиге кривой в сторону меньших температур.
По калибровочным кривым для двух образ20 цов мо кно затем непосредственно определять средневязкостный МВ исследуемых полимеров с не очень широким МВР, что невозможно при всех др1огих известных способах.
П р едм ет и з о б р е г е и и я
Способ определения молекулярного веса и молекулярно-весового распределения полимера, состоящий в том, что исследуемый полимер растворяют в жидкости и измеряют мутность
30 полученной системы полимер-растворитель, отлииа ошийся тем, что, с целью упрощения процесса определения и повышения его точности, раствор полимера охлаждают и в процессе охлаждения снимают зависимость мутности
35 раствора от его температуры.
