image120

24 3. Badania podstawowych właściwości fizycznych i identyfikacja tworzyw sztucznych

Tabela 3.2. Gęstość wyrobów z niektórych tłoczyw termoutwardzalnych

Symbol tłoczywa	Składniki		Gęstość g/cm^3
	żywica	napełniacz
Fr+B	fenolowa (rezolowa)	szarpanka bawełniana	1,35-1,45
Fr+D	fenolowa (rezolowa)	mączka drzewna	najwyżej 1,40
U+C	mocznikowa	włókna celulozowe	1,40-1,55
Fn+D	fenolowa (nowolakowa)	mączka drzewna	najwyżej 1,50
M+C	melaminowa	włókna celulozowe	najwyżej 1,60
M+Sw	melaminowa	włókna szklane	1,70-2,00
FL+Ł	fenolowa modyfikowana kauczukiem	łupek kwarcowy	najwyżej 1,80
Fn+AO	fenolowa	azbest, opiłki mosiężne	1,80-2,10
Fr+Ad	fenolowa (rezolowa)	azbest długowłóknisty	najwyżej 1,85
Fn+Sr	fenolowa (nowolakowa)	mączka serycytowa	najwyżej 1,95
FA+M	fenolowo-anilinowa	mączka mikowa	najwyżej 2,00

Rozpatrując gęstość poszczególnych polimerów można stwierdzić, że nie zmienia się ona w zasadniczy sposób wraz ze wzrostem stopnia polimeryzacji lub stopniem usieciowania żywic termo- lub chemoutwardzalnych. Tak więc wzrost ciężaru cząsteczkowego polimerów liniowych o 100%, np. z 50 000 do 100 000, tylko nieznacznie wpływa na gęstość, natomiast w decydujący sposób - na właściwości przetwórcze i użytkowe (wytrzymałość), podobnie jak w przypadku żywic polikondensacyjnych.

Jak widać, z tego samego tworzywa można otrzymać wyroby o różnej wytrzymałości nie różniące się w zasadzie gęstością. Dlatego też na ogól nie bywa ona traktowana jako wskaźnik przydatności użytkowej wyrobów. W nielicznych przypadkach, gdy polimer występuje w kilku odmianach o bardzo podobnych właściwościach chemicznych, ale różniących się gęstością, pomiar jej może być wykorzystany do zidentyfikowania danej odmiany. Dotyczy to np. polietylenu nisko- i wysokociśnieniowego, ponieważ gęstość polietylenu niskociśnieniowego wynosi 0,93-0,94 g/cm³, a wysokociśnieniowego 0,92-0,93 g/cm³.

Podobnie gęstością różnią się poszczególne odmiany poliamidów (tab. 3.3).

Tabela 3.3. Gęstość niektórych handlowych gatunków poli(kaproamidu) produkowanych w Polsce

Nazwa handlowa	Zawartość wilgoci, %	Zawartość monomeru, %	Gęstość, g/cm^3
Polan wtryskowy	najwyżej 6	najwyżej 10	1,14
Tarlon XA	najwyżej 0,5	najwyżej 2,5	1,11
Tarlon XB	najwyżej 0,5	najwyżej 8	1,10
Poli(kaproamid) włókienniczy, krajanka, gatunek II	10,5±0,5	2.5	1,10

Należy wspomnieć, że obecność fazy krystalicznej w poliamidach w znacznym stopniu wpływa na gęstość (tab. 3.4).

Tabela 3.4. Gęstość fazy krystalicznej Pk_r i bezpostaciowej p_am różnych poliamidów [ 11

Poliamid	Ar. g/cm-^1	Am, g/cm^1
6	1,23	1,097
8	1,17	1,04
11	1,195	1,01
6,6	1,248	1,069
6,10	1,196	1,041

Pomiar gęstości najbardziej przydatny jest w badaniach kontrolnych wyrobów z tworzyw sztucznych, zwłaszcza w przypadku wyrobów napełnianych, jak wyprasek z tłoczyw fenolowych, mocznikowych itp., kitów chemoutwardzal-nych, mas szpachlowych, wykładzin podłogowych i in. W przypadku wielu z tych wyrobów w prospektach i katalogach przy technicznych warunkach odbioru podaje się gęstość jako uzupełniające kryterium kwalifikacji (tab. 3.2).

Pomiary gęstości w laboratoriach tworzyw sztucznych wykonuje się w odniesieniu do cieczy, podobnie jak we wszystkich innych laboratoriach chemicznych (przy oznaczaniu stężenia kwasów, wody amoniakalnej itp.) oraz do identyfikacji plastyfikatorów. Plastyfikator można rozpoznać przez wykonanie dwóch bardzo szybkich i prostych oznaczeń, a mianowicie gęstości określonej areome-trem lub za pomocą wagi Westphala-Mohra i współczynnika refrakcji.

W tabeli 3.5 zestawiono gęstości i współczynniki refrakcji kilku typowych plastyfikatorów.

Tabela 3.5. Gęstość i współczynnik refrakcji typowych plastyfikatorów do poli(chlorku winylu)

Plastyfikator		Gęstość	Współczynnik
nazwa chemiczna	nazwa handlowa	g/cm^3	refrakcji
Ftalan dietylowy	Palatinol A lub DEP	1.11825	1,49925
Ftalan dibutylowy	Palatinol C lub DBP	1,04820	1,492020
Ftalan mieszaniny alkoholi C7-C10	Palatinol F	0,9862o	1,479920
Ftalan metylowo-glikolowy	Palatinol O	1,16220	1,50025
Ftalan dioktylowy	DOP	1,12220	1,542520
Ftalan di-2-etyloheksylowy	Palatinol AH	0,98620	1,485920
Adypinian dioktylowy	DOA	0,92120	1,446720
Sebacynian dioktylowy	DOS	0,91025	1,44725
Fosforan trikrezylowy	TKF lub TCP	1,16520	1,556,0
Ester glikolu trietylenowego z kwasami tłuszczowymi Cń-C10	Plastomol KF	1,1 842o	_