Способ определения изменений молекулярной структуры по глубине частиц полимера
ОПИСАНИЕ
ЙЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсиии
Социааистимескиа еесяублии (11) 61 1 с (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 1(i0576 (21) 2358232/23-05 с присоединением заявки Ма(23) Приоритет(43) Опубликовано150678. Бюллетень ph22
2 (5E) М. Кл. 01 к(5/00
- 01. и iS/OO
С 01 И i/04
Гасударственный камнтет
Саввта Иннкстрав СССР аа делам нзабретеннй н аткрытнй (5З) УДК 678.762. 3. .02(088.8) (45) Дата опубликования описания16,05,78 (72),Авторы изобретения
О.A.Õâåä÷åíÿ, Г.И.Кострыкина, В.A.Ïàíêðàòoâ и Н.Д.Захаров
P1) Заявитель
Ярославский политехнический институт (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ
СТРУКТУРЫ ПО ГЛУБИНЕ ЧАСТИЦ ПОЛИМЕРА
Изобретение относится к промышленности синтетического каучука, а именно к способу исследования полимеров, и может быть использовано в лабораторной практике для исследования распределения изменений молекулярной структуры полимера по глубине частиц.
Известен способ исследования изменений молекулярной структуры полимера при измельчении, используемый }0 для доказательства протекания механохимических процессов в поверхностных слоях частиц полимера; вывод о поверхностном характере деструкции полимера при измельчении делается на 15 основании зависимости молекулярного веса от степени дисперсности получаемой крошки 1) . Этот способ основан на ряде допущений, поэтому недостаточно точен. Кроме того, этот способ 20 не дает возможности определить распределение изменений молекулярной структуры по толщине частиц.
Наиболее близким,. данному является способ определения изменений моле- 25 кулярной структуры по глубине частиц полимера исследованием снятых слоев предварительно замороженных частиц полиизопрена (21. Известный способ включает в себя следующие операции: 30 изготовление из анализируемых поли-, мерных частиц образцов в виде кубика или пирамиды, прикрепление этих образцов к специальному держателю (обычно с помощью клея), замораживание образцов в жидком азоте (получение срезов эластических материалов при комнатной температуре по этому методу невозможно) и снятие тонких слоев полимера с образца на микротоме. Известный способ имеет следующие недостатки. Так как используются образцы малых размеров (размеры образцов определяются величиной исследуемых частиц, но не должны превышать 2х2х2х мм), а срезы имеют малую толщину, то для получения навески полимера, необходимой для дальнейшей оценки молекулярных параметров, требуется большое количество срезов. Так для получения этим методом 0,1 г поверхностного полимерного слоя толщиной 0,1 мм нужно произвести срез поверхностного слоя с 250-280 образцов. С учетом длительности всех перечисленных выше операций это занимает 5-6 дней. Высокая длительность приготовления образцов микротомированием для исследования изменений молекулярной структуры поверхностных слоев полимерных частиц
611136 оп )ост а
l0 может 1.>ивести к снижению точности и искажению результатов, так как при хранении тонкие срезы и сами образцы подвергаются воздействию окружающей среды.
Целью изобретения является ускорение и повышение точности процесса. 1
Эта цель достигается тем, что пРед варительную обработку осуществляют путем предварительного набухания частиц полимера в углеводородном растворителе, снятием набухшего слоя на предметное стекло с последующим высушиванием сЛоя.
Продолжительность набухания выбира ют в соответствии с заданной толщиной отделяемого слоя. Набухшую с поверхНости частицу вынимают иглой из растворителя и снимают поверхностный слой на предметное стекло. Полученную таким образом на предметном стекле пленку высушивают в вакуумном шкафу при комнатной температуре до постоянного веса и используют для определения характеристик молекулярной структуры полимера. Следующие слои снимают аналогичным образом. Толщину слоев определяют, исходя иэ разности весов крошки до и после снятия слоя.
Частицы полимеров диаметром 4 мм подвергали набуханию в М -гексане. Продолжительность набухания выбирали с таким расчетом, чтобы толщина снимаемого слоя составила 0,10-0,15 мм. Продолжительность набухания частиц каучуков СКИ-З, СКД, CkMC-30APK составля" ла соответственно 2-4, 8-10, 3-5 мин.
Частицу каучука, взбухшую с поверхности, вынимали иэ растворителя и снимали поверхностный слой на предметное стекло. Аналогично отделяли следующие слои. Высушенную в вакуумном шкафу пленку полимера использовали для определения параметров молекулярной структуры.
Толщину снимаемого слоя (а) опреде" ляли следующим образом:
2 — диаметр частиц до снятия пои верхностного слоями .0„ „- диаметр частиц после снятия по15 верхностного слоя;
П X) 1- К
4 суммарный вес частиц, отобранК ных для эксперимента; Р - вес поверхностного слоя, сняС того со всех частиц, отобранных для эксперимента.
Характеристики молекулярной струк30 туры образцов, полученных последовательными снятием слоев с поверхности частиц полииэопрена представлены в таблице. Из таблицы следует, что при измельчении каучуков наблюдается иэ35 менение молекулярной массы, разветвленности и непредельности макромолекул полимеров. Причем укаэанные изменения молекулярной структуры сосредоточены преимущественно в поверхност40 ном слое частиц каучука.
611136 ос !!! эо ойх аО1
Х Им
I о
М :!
Г Ъ AI
Г
Ь
ГЧ 1 г о
lA Г
М о л
Ю
ГЧ тГ
ГГЪСО
М
О\ м
Г 1 Г
Ъ L !
Ч 1
Г Ъ
IA
ГЪЪ O e
lA 1О CO о ю о
lA м
О с3
CO
ГЪ
СГ\
ГЧ
4 о 1
Ц СГЪ 1
Ол 1м
1 1
ЭЮ 1 1
2 . «» с 1
1» о о
ОХ Гч хо хх ах 1
Э 1 оо1 Ф
М 1 ъ с
СЧ г!Ъ
1О
Ю л о г
ЧЭ lO CO
o o o
ГЧ
» 4
СО о
lA м
О л м о
М м (Ч lA
М CO
М
ГЧ л
ГЧ О Г
1О СЪ СО
»
o o o л
Г
М
Ю
М
О
М
СЪ о сГ
Ю
ОЪ
1 х а о э х о ецио
5ой
o o аоо
И Цх сс! м м Ге 1%
М ГЧ !
Ц z х > о .ь
Ц ф а О ГЧ
О ГГЪ Л с Ъ ч3! ГЧ !
О СЪЪ М
lA lA СГЪ о о о
«I
lA с
"С>
СО
Ю о
Г I Г
lA
Ф! .И
V CU
И 5о2
u u emu м 1
V V ГЪ м
1 ж
М и (К и
I Х и
0
1 з
Ц х о >
Е 0 н хо
Ц
Э К но ах
III P, I1! L
Ц о и х
Г»
» о 5
Р х A н 1-
o o о
Р X
Э Il! н к
III ф
0 X
Х !Г!
Х X
113
III х о а х х о
Х Г» о
ФЮ Ю
<Ч Е О сГ
UI lA СО СЪ\ СО
М
О О О О О
Ю СО Ю CO »3 м сГ\
lA lA 1О CO CO IA М
М М М с с М о о о о о О л
) I
1
1
СО О с
I!
CO
1О
О г
I
Г
I
1
I
I а
ГI
1
О 1!
I
ы! и с., И OI и
1
I
I
Г 3
1 31 е!
1 х а а1 <Ч
f-e х
II! а х х х и ю
u.
IJ. х о о м а
Г 1I
:! г С) ч х
o z О 0 О
- c x ц о
uoz
ОХе
«Ц о съ г
I11 Э
X О X
Л X
1», Ъ 1-4 о
duo щ еи о х х
ХСС ГГ
ГЪ Э Х
Э Л Х
K Ц
zoo н и
L", Y о е
X З
1 X 2
X гч K z ав
cn III Ц
Ц 9
О Ш
u z а о ог
S ч н
t О III
ОЪ Д
F»
1Ц О о
Ю с Х
:-Г
Г»
* p\
611136
Составитель Н.Котельникова
Техред 3. Чужик Корректор Л. Папп.Редактор Новожилова
Заказ 3148/36 Тираж 1112 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4/5
Определение Параметров молекулярной структуры, приведенных в таблице, требует "0,35 г каучука. Для этого необходимо провести послойную обработку 40-60 полимерных частиц. Отделение одного .слоя со всех этих частиц занимает 60-80 мин. Продолжительность сушки до постоянного веса составляет 24 ч. Для послойного среза w 0,35 r каучука на микротоме потребуется несколько дней.
Таким образом, использование данного способа определения изменений молекулярной структуры по глубине частиц полимеров дает воэможность со- кратить длительность, материало- и трудоемкость процесса снятия поверхностных слоев, повысить точность оп" ределения.
Формула изобретения
Способ опреДеления изменений молекулярной структуры по глубине частиц полимера исследованием снятых слоев предварительно обработанных частиц полииэопрена, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускорения и повышения точности процесса, предварительную обработку осуществляют путем предварительного набухания частиц полимера в углеводородном растворителе, снятием набухшего слоя на предметное стекло с последующим высушиванием слоя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Брамбойм Н.К., Городилов В.H., Высокомолекулярные соединения, 1960, N 2„ с. 197.
2 ° Горелик Б.М., Жихаревич И.Г, Бухина М.Ф. Заводская лаборатория, 1966, М 2, с. 202-204,
