image113

56 3. Badania podstawowych właściwości fizycznych i identyfikacja tworzyw sztucznych

W celu wykrycia poliwęglanów próbkę pirolizuje się, łapiąc pary w zatykającej probówkę wacie [21]. Watę wprowadza się do 15-proc. metanolowego roztworu p-dimetyloaminobenzaldehydu, a następnie zwilża kroplą stęż. HC1. Wata zabarwia się na ciemnoniebiesko. W celu sprawdzenia zmydla się próbkę 10-proc. alkoholowym roztworem KOH w ciągu kilku minut. Z takiego roztworu krystalizuje węglan potasu, który można odsączyć i zadać rozc. H2SO4, przy czym wydziela się C0₂, wykrywany wodorotlenkiem baru [12].

Zarówno poli(octan winylu), jak i octan celulozy wydzielają przy pirolizie zapach octu. Popirolityczne pary należy przepuszczać przez zwilżoną wodą watę, watę wypłukać i dodać do wody 3—4 krople 5-proc. roztworu azotanu lantanu, 1 kroplę 1-molowego roztworu jodu i 1-2 krople wody amoniakalnej. Polioctan wywołuje zabarwienie ciemnoniebieskie, a poliakrylany czerwonawe [12].

Identyfikacja poliestrów polega na wykryciu odpowiednich następujących kwasów dikarboksylowych, użytych do ich syntezy [12]:

Kwas ftalowy - próbkę ogrzewa się 10 min z 3-krotną ilością tymolu i 5 kroplami stęż. H₂S0₄ do temp. 120°C, a po ochłodzeniu rozpuszcza się w 50-proc. etanolu i alkalizuje 2-molowym roztworem NaOH, co wywołuje ciemnoniebieskie zabarwienie.

Kwas bursztynowy - próbkę zadaje się 1 g hydrochinonu i 2 ml stęż. H2SO4, ogrzewa do temp. 190°C, po ostudzeniu rozcieńcza 25 ml wody i wytrząsa z 50 ml benzenu, który zabarwia się na czerwono. Warstwę benzenową przemywa się wodą i zadaje roztworem 0,1-molowym NaOH, co wywołuje barwę [ niebieską [23] (kwas ftalowy może przeszkadzać).

Kwas maleinowy [16] - próbkę rozprowadza się na gorąco w 2 ml bezwodnika octowego. Po ochłodzeniu dodaje się 3 krople rozcieńczonego kwasu siarkowego (obj. 1:1), po czym występuje zabarwienie czerwonooliwkowe.

Kwas tereftalowy - próbkę pirolizuje się w probówce przykrytej bibułą zwilżoną uprzednio nasyconym roztworem o-nitrobenzaldehydu w rozc. NaOH. Powstaje niebieskie zabarwienie, nie zmieniające się pod wpływem rozc. HC1 [12].

3.6.4. Oznaczanie napełniaczy

W przypadku konieczności oznaczeń w tworzywach sztucznych napełniaczy rozpuszcza się polimer w odpowiednio dobranym rozpuszczalniku, a napełniacz lub napełniacze oddziela metodą wirówkową. Jest to jednak możliwe tylko w przypadku termoplastów (i to nie wszystkich, bo np. dla teflonu nieznany jest | skuteczny rozpuszczalnik w warunkach normalnych). Tworzywa o budowie usieciowanej wymagają spalenia i badania popiołu metodami klasycznymi.

^r-

57

j 5. identyfikacja tworzyw sztucznych

3,6.5. Interpretacja wyników

Wykonywanie opisanych reakcji testowych wymaga często kilkukrotnego powtórzenia, choćby z uwagi na trudne w tej skali dobieranie temperatur (np. 190°C lub ogrzewanie na palniku). Pewną trudność sprawiają też odczynniki, z których niektóre syntetyzuje się tuż przed reakcją (np. sole diazoniowe); dokładne metody ich przygotowywania są opisane w literaturze [18]. Dodatkowe informacje na temat identyfikacji, zwłaszcza analizy widm w podczerwieni (spektrometria IR) omówiono w punkcie 5.4.

Najobszerniejszy zbiór widm IR zawiera Atlas of Polymers and Plastics Analy-sis (Hummel D. i Scholl F. Miinhen, Carl Hanser 1984). Jest tam 6700 widm polimerów, tworzyw sztucznych handlowych i dodatków. Atlas jest dostępny w bibliotekach Politechnik: Krakowskiej, Poznańskiej, Szczecińskiej, Wrocławskiej, Śląskiej i Warszawskiej, a ponadto w Instytucie Chemii Przemysłowej w Warszawie oraz w Centrum Chemii Polimerów PAN w Zabrzu.

LITERATURA

1.    PN-92/C-89035: Tworzywa sztuczne. Metody oznaczania gęstości i gęstości względnej tworzyw nieporowatych. IDT ISO 1183 (87).

2.    PN-79/C-89010: Tworzywa sztuczne. Wytyczne wykonania kształtek do badań z tworzyw termoutwardzalnych przez prasowanie.

3.    PN-92/C-89011: Tworzywa sztuczne. Wytyczne wykonania kształtek do badań z tworzyw termoplastycznych metodą prasowania EQV ISO 293 (86).

4.    PN-88/C-89012: Tworzywa sztuczne. Wytyczne wykonania kształtek do badań z tworzyw termoplastycznych metodą wtrysku.

5.    PN-89/C-89000: Znormalizowane warunki otoczenia dla klimatyzacji i badania próbek.

6.    PN-79/C-89014: Utwardzalne żywice do odlewania. Wytyczne przygotowania kształtek do badań.

7.    PN-83/B-13042: Areometry szklane. Densymetry uniwersalne.

8.    PN-92/C-89046: Tworzywa sztuczne. Oznaczanie gęstości pozornej sztywnych tworzyw porowatych ITD ISO 844 (78).

9.    PN-81/C-89054: Tworzywa sztuczne. Oznaczanie współczynnika sprasowania tłoczyw.

10.    PN-81/C-89032: Tworzywa sztuczne. Oznaczanie chłonności wody.

11.    PN-66/B-04I00 Materiały kamienne. Oznaczanie gęstości objętościowej, gęstości, porowatości i szczelności.

12.    Braun D.: Erkennen von Kunststoffen. Miinchen, Carl Hanser 1978.

13.    Braun D., Nixdorf G.: Kunststoffe 1972, 62, 187, 268, 318.

14.    Dooper I.R., v.d. Falk J.A.M.: Paint Manufacture 1956, 11, 427.

15.    Feigl F„ Anger V.: Modem Plastics 1960, 37, 151, 191, 196.

16.    Hummel D., Kunststoff-, Lack- und Gummi-Analyse. Miinchen, Carl Hanser 1958 (jest również angielska wersja pt. Atlas of Plastics tegoż autora).

17.    Hummel D.: Kunststoffe-Rundschau 1958, 5, 85.

18.    Krause A., Lange A.: Kunststoff-Bestimmungsmóglichkeiten. Miinchen, Carl Hanser 1970.