Способ определения структурной однородности бутадиен- стирольных и бутадиен-нитрильных каучуков

 

Изобретение относится к способам определения структурной однородности бутадиен-стирольных и бутадиен-нитрильных каучуков. Цель изобретения - повышение точности способа. Для этого в процессе адсорбирования каучука техническим углеродом путем смешения используют раствор каучука в органическом растворителе. Изменения в составах проб по предлагаемому способу отличаются в 1,7-2,4 раза от результатов , полученных известным способом. з.п ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s i) s 6 01 N 33/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

4л. (З

С> (21) 4621962/05 .(22) 19.12,88 (46) t5,06.92. Бюл, N 22 (71) Воронежский технологический институт (72) В.А. Данковцев, И.А. Туторский, Ю,Ф.

Шутилин, В.П, Репин, В.С. Шеин, A,Ï. Гриб и Н.Н. Полнер (53) 678,762.2-134.622.01 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1293654, кл, G 01 N 33/44, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ ОДНОРОДНОСТИ БУТАДИЕН-СТИИзобретение относится к технике исследования структуры полимеров и может быть использовано для анализа структурной неоднородности цепей каучуков.

Известен способ определения структурной однородности бутадиен-стирольных и бутадиен-нитрильных каучуков, заключающийся в том, что перемешивают до полного смешения 50 — 100 мас.ч. технического угперода со 100 мас.ч, каучука, находящегося в вязкотекучем состоянии, отбирают несколько проб от момента полного смешения до

120 мин дополнительного перемешиванйя наполненного, каучука, проводят экстракцию проб в растворителе для каучука, определяют соотношение мономерных звеньев в исходном каучуке и в золе каучука после экстракции, а по изменению этого соотношения судят о структурной однородности каучуков, Недостатками этого спосо- ба является сложность в приготовлении резиновой смеси, возможность неполной адсорбции полимеров на поверхности тех. Ж 1741676 А1

РОЛЬ НЫХ И БУТАДИБН-НИТРИЛЬНЫХ

КАУЧУКОВ (57) Изобретение относится к способам определения структурной однородности бутадиен-стиральных и бутадиен-нитрильных каучуков, Цель изобретения — повышение точности способа. Для этого в процессе адсорбирования каучука техническим углеродом путем смешения используют раствор каучука в органическом растворителе, Изменения в составах проб по предлагаемому способу отличаются в 1,7 — 2,4 раза от результатов, полученных известным способом, 1 з.п. ф-r,û, 2 табл. нического углерода вследствие.недостаточного диспергирования последнего по обьему полимера, многократное экстрагировние полимеров, а главное, низкая точность анализа, Целью изобретения является повышение точности анализа способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Готовят раствор промышленного каучука 0,06 — 3,5О/-ной концентрации. Полученный раствор смешивают с техническим углеродом в количестве 70-600 мас.ч. на 100 мас.ч, каучука, находящегося в растворе.

Смесь перемешивают. Через 0; 5; 10; 15; 20;

30; 40; 60 мин и далее до-24 ч иэ системы отбирают пробы. на центрифуге отделяют наполнитель, оставшийся осветленный раствор высушивают и определяют концентрацию каучука по сухому остатку, характеристическую вязкость на капиллярном вискоэиметре Бишофа и состав проб каучука методом ИК-спектроскопии.

1741070 кости толуольных растворов, определенным 55 по обычной методике на капиллярном вискозиметре Бишофа,. а также данные о составах золя по прототипу (сухое смешение) .

Изменения в составе проб по заявляемому способу достигают максимума (cM.

Пример 1. Готовят 0,06 -ный раствор каучука СКС-30 АРПД в толуол-гекса- новом растворителе, смешивают с. техническим углеродом в количестве 70 мас.ч. проводят отбор проб, В отобранных пробах оказалось недостаточное количеств; полимера, что не давало возможности провести анализ (пример ниже нижних гра. ниц по концентрации каучука и по дозировке наполнителя).

П р и и е р 2. Готовят 0,1 -ный раствор каучука СКС-30 АРПД в толуол-гексановом растворителе, смешивают с техническим углеродом в количестве 100 мас.ч. на полимер, проводят от отбор проб. анализы (пример для нижних границ концентрации каучука в растворе и дозировке техуглерода).

П р и-м е р 3. Готовят 3 5 -ный раствор каучука CKC — 30 АРПД в толуол-гексановом растворителе, смешивают с 600 мас;ч. технического углерода. Раствор полимера получается очень вязким. Затруднено разделение раствора полимера с техническим углеродом (пример выше верхних границ по концентрации каучука в растворе и дозировке техуглерода}.

Пример 4. Готовят 3.0 %-ный раствор каучука СКС-30 АРПД в толуол-гексановом растворителе. смешивают с 500 мас,ч, технического углерода, проводят отбор проб, анализы (пример на верхние границы по концентрации в растворе и дозировке техуглерода), Из приведенных примеров видно, что оптимальными пределами для проведения опытов являются растворы полимера 0,13,0%-ной концентрации при количестве технического углерода 100 — 500 мас,ч. на полимер, Пример 5. Готовят 0,3 -ный раствор каучука СКС-30 АРПД в растворе толуол-гексэн. Смешивают с 200 мас,ч. технического углерода полимер, находящийся в растворе, Проводят адсорбцию, отбирают пробы и анализируют. Отобранные пробы высушивают до постоянной массы. Определяют концентрацию полимера по сухому остатку.

Раствор полимера анализируют на содержание стиролэ методом ИК-спектроскопии по полосе деформационных колебаний -CH-. групп ароматического кольца 760 см методом базовой линии. Результаты анализа приведены в табл.1, в которой представлены также значения характеристической вяз10

50 табл.1) в первые 60 мин смешения (из 24 ч проведения опыта). Сравнение с известным способом (показывает, что предлагаемый способ дает большие изменения (4,2% стирала п.3 табл.1, в сравнении с 2,4% стирола— п,5 табл.1) составов анализируемых проб, чем известный способ. Это свидетельствует о большей точности анализа каучука на структурную однородность. Опыты показали, что применение различных типов техуг- лерода (от ПМ-100 до ПМ-30) не влияет на результаты и точность осуществления настоящего способа.

Пример 6. Аналогично примеру 5 (концентрация раствора 0,3%, дозировка. техуглерода 200 мас.ч.) определяют структурную однородность бутадиен-нитрильного каучука CKH-18, Растворение каучука ведут в смеси растворителей толуол + ацетон, По полосе валентного. колебания нитрильной группы при 2250 см-1 определяют количество экрилонитрила (АН, в %) в пробах по ходу адсорбции в течение 24 ч, Максимум изменений в составах проб наблюдался в первые 60 мин осуществления заявляемого способа. Результаты анализов в сравнении с известным способом приведены в табл.2.

Сравнение результатов испытания по предлагаемому способу и по известному показывает. что предлагаемый способ дает большие изменения состэвое исходного каучука и конечных проб (2,2 по предлагае-. мому способу в сравнении с 0,9% АН по известному). Аналогичные результаты получены при оценке структурной однородности бутадиен-нитрильного каучука СКН-26 двумя способами: по известному способу изменения в составах исходного каучука и конечной (через 150 мин) пробы составили

1,4 АН, а по известному — составили 0,7%.

Все измерения составов проб и золей в обоих способах проводили одними и теми же инструментами на одних и тех же каучуках. Предлагаемый способ в этих условиях показал более высокую чувствительность к структурной однородности изученных каучуков: изменения в составах проб СКС-30

АРПД были в 1,7 раза более (4,2 .2,4 табл,1) значительными по настоящему способу (4,2%), чем по известному (2,4%), а для СКН18 изменения были в 2,44 раза большими по предлагаемому способу (2,2% АН), чем по известному (0,9 АН табл.2), Это указывает на более высокую точность проведения анализа каучуков на структурную однородность предлагаемым способом.

Применение способа в практических целях возможно для анализа процесса полимеризации промышленных полимеров с .

1741070

Таблица 1

Таблица 2

Показатели

Значение показателей

В емл адсо б ии ка ч ка на пове хности тех гле о а. мин

Исходный каучук

СКН-18

Характеристики конечных проб при

150 мин адсорбции

30

4Î

60

Настоя и и способ

Характеристиче вязкость, дл/r

Количество АН в бах, 1

Различия в сост, проб в.сравнен исходным каучу

АН

1,7

1.37,98

1,54

1,4

1.39

8,5 15,1

179 .

16.2

15,2

15.1

2,1

2,2

1.2

0.6

0,9

2,2

Известны й.способ

Количество АН, $ в золе

Различия в составак волей в сравнении с исходным каучуком.

АН

16,4

16.9

17.3

16.8

16,7

16,6

16,5

16.4

0,9

0,5

0.4

Q,6 целью регулирования процесса и получения однородных полимеров, что обеспечивает улучшение . качества каучуков, резиновых смесей и изделий из них, Кроме того одновременно и можно оценить молекулярномассовые параметры каучуков, например, по изменениям характеристической .вязкости золей.

Формула изобретения

1. Способ определения структурной однородности. бутадиен-стирольных и. бутадиен-нитрильных каучуков, в котором определяют соотношение структурных единиц в исходном каучуке, адсорбируют каучук техническим углеродом путем смешения, сравнивают соотношение структурных единиц в исходном каучуке и в пробах после адсорбции в ".ависимости от времени адсорбции каучука техническим углеродом.

5 отличающийся тем, что. с целью повышения точности способа, осуществляют смешивание с техническим углеродом предварительно .. растворенного в органическом растворителе каучука.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют раствор каучука концентрацией 0,1-0,3, а технический углерод берут а количестве 100-500 мас.ч, на

15 100 мас,ч. каучука,