книги из ГПНТБ / Гурова Т.А. Технический анализ и контроль производства пластмасс учеб. пособие для техникумов

люлозы, взятую с точностью до 0,0002 г, помещают в ко­ ническую колбу емкостью 150 мл, добавляют 2 г нитрата калия и 15 мл азотной кислоты (пл. 1,4 гісм3), предвари­ тельно проверенной на отсутствие серной кислоты, и раз­ лагают при нагревании на песочной бане. Скорость на­ грева регулируют таким образом, чтобы азотная кислота в колбе все время слабо кипела. К концу выпаривания колбу устанавливают на кипящую водяную баню, на ко­ торой выдерживают до получения сухого белого осадка. Затем к осадку добавляют 5 мл 20%-ной соляной кис­ лоты и 50 мл дистиллированной воды. Содержимое кол­ бы нагревают до полного растворения, охлаждают и фильтруют через бумажный фильтр с синей лентой. Фильтр промывают до нейтральной реакции, а фильтрат с промывными водами нагревают до кипения и добав­ ляют к нему 10 мл кипящего 10%)-ного раствора хлорида бария. После этого колбу с раствором ставят на 2 ч на кипящую водяную баню и затем оставляют на ночь при комнатной температуре. Полученный осадок сульфата бария фильтруют через беззольный фильтр и промыва­ ют дистиллированной водой температурой 60—70° С. Фильтр с сульфатом бария высушивают, сжигают, про­

Триацетат целлюлозы

Триацетат целлюлозы также является важным для промышленности пластмасс сложным эфиром целлюлозы.

Основной характеристикой триацетата целлюлозы является содержание ацетильных групп. От содержания

160

Определение свободной уксусной кислоты.

Реактивы и оборудование

помещают в коническую колбу емкостью 500 мл и зали­ вают 200 мл дистиллированной воды. Колбу закрывают пробкой и периодически взбалтывают в течение 1 ч при комнатной температуре.

Затем отбирают 150 мл экстракта, переносят в кони­ ческую колбу емкостью 250 мл и титруют 0,1 н. раство­ ром едкого натра в присутствии фенолфталеина до неис-

на титрование рабочей пробы, мл; Ѵ2 — объем 0,1 п. раст­

вующее 1 мл точно 0,1 н. раствора едкого натра, г; а — на­ веска триацетата целлюлозы в пересчете на абсолютно сухое вещество, г.

Определение прозрачности раствора. Прозрачность растворов триацетата целлюлозы определяют на фотоэлектроколориметре ФЭК-М, сравнивая оптические плот­ ности испытуемого раствора и растворителя.

Реактивы и оборудование

Этиловый спирт Метиленхлорид

Фотоэлектроколориметр ФЭК-М Стакан емкостью 100 мл

Колба коническая емкостью 250 мл с пришлифованной пробкой

162

Г Л А В А IV

АНАЛИЗ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ПОЛИМЕРОВ, СИНТЕТИЧЕСКИХ СМОЛ И ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС

§ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЕСА ПОЛИМЕРОВ

Молекулярный вес линейных полимеров является од­ ной из основных характеристик полимеров. Полимеры неоднородны по молекулярному весу (являются смесью полимергомологов), поэтому для характеристики поли­ мера определяют его средний молекулярный вес.

Классическими методами определения молекулярно­ го веса полимеров являются: химический, эбулиоскопический, осмометрический и др. Перечисленные методы тре­ буют специального оборудования и весьма трудоемки.

Наиболее широко распространенным методом опре­ деления молекулярного веса полимера является вискозиметрический. Этот метод чаще всего применяют в за­ водских и научно-исследовательских лабораториях, так как он самый простой, наиболее быстрый и достаточно точный.

В основе вискозиметрического метода определения молекулярного веса лежит уравнение Штаудингера:

где [л] — характеристическая вязкость, представляющая собой отношение удельной вязкости (цул) к концентра­ ции раствора исследуемого полимера в случае его беско­ нечно большого разбавления:

'Іуд

[г,] =-= lim -ç-, c^o ь

где К и а — константы для системы полимер — раство­ ритель при данной температуре.

Для нахождения характеристической вязкости гото­ вят растворы полимеров нескольких концентраций и оп­ ределяют их вязкость. По полученным данным строят

164

график зависимости. На оси абсцисс откладывают кон­ центрацию полимера С, выраженную в весовых процен­ тах, на оси ординат — отношение удельной вязкости к концентрации % Д / С Через нанесенные точки прово­ дится прямая be (рис. 42), которая экстраполируется до

I -

Рис. 42. Кривая характеристической вязкости

Определение характеристической вязкости указанным методом довольно трудоемко и требует много времени, так как для этого необходимо измерить вязкость не ме­ нее пяти различных концентраций, после каждого изме­ рения тщательно промыть и просушить вискозиметр.

Характеристическую вязкость можно также опреде­ лить измерением относительной вязкости при одной кон­ центрации (одноточечный метод) по формуле

Т|уд"[ ІП Tl0TH h l = ( 1 + 7 ) С '

где у — константа при данной температуре для системы полимер — растворитель, не зависящая от молекуляр­ ного веса.

Определение молекулярного веса полиметилметакрилата. Вязкость раствора полиметилметакрилата в бензоле

165

стеклянный стакан, заполненный водой нужной темпера­ туры.

Температуру в термостате контролируют при помощи ртутного термометра с ценой деления 0,Г.

Реактивы и оборудование

Бензол (для криоскопии) Бюкс для взятия навески

Колба мерная емкостью 50 мл Пипетка на 10 мл

Вискозиметр Оствальда Термостат с терморегулятором Секундомер

Ход определения. Навеску полиметилметакрилата около 0,25 г, взятую с точностью до 0,0002 г, помещают в мерную колбу емкостью 50 мл, добавляют 25 мл чисто­ го бензола (для криоскопии) и оставляют до полного растворения образца. После растворения полимера со­ держимое колбы доводят до 50 мл бензолом и тщатель­ но перемешивают.

166

Затем производят измерение времени истечения раство­

лась под водой. Затем в широкую трубку наливают пи­

бензол в узкую трубку вискозиметра так, чтобы мениск бензола был выше верхней метки, и дают ему свободно вы­ текать под действием собственной массы. В момент про­ хождения бензола через верхнюю метку секундомер включают, а в момент прохождения бензола через ниж­

0,2 сек. Для расчета берут среднее значение трех изме­ рений. После измерения времени истечения бензола вис­ козиметр вынимают из термостата, выливают бензол и

10 мл приготовленного раствора и измеряют время исте­

Полученные данные подставляют в расчетную форму­ лу и вычисляют характеристическую вязкость, а затем молекулярный вес.

§ 2. АНАЛИЗ ПОЛИСТИРОЛА

Полистирол получают в промышленности радикаль­ ной полимеризацией стирола блочным или водноэмульсионным методом.

167

высокой химической стойкостью к неорганическим кис­ лотам и щелочам.

Полистирол растворим в ароматических углеводоро­

тельной вязкости раствора полистирола в бензоле (не менее 2,0—3,0), определении свободного стирола в поли­ стироле, определении содержания летучих веществ (не более 0,6—0,8%).

Определение относительной вязкости.

Реактивы и оборудование

Бензол (для криоскопии) Бюкс для взятия навески Пипетка на 10 мл

Вискозиметр Оствальда Термостат с терморегулятором Секундомер

Определение относительной вязкости ведут с помо­ щью вискозиметра Оствальда. Берут навеску около 1 г полистирола, взвешенную с точностью до 0,0002 г, и раст­ воряют в 100 мл бензола. 10 мл этого раствора вводят в широкую трубку вискозиметра Оствальда и вискози­ метр укрепляют вертикально в термостате с температу­ рой 20° С на 10 мин. После этого раствор из широкой трубки засасывают во второе колено вискозиметра выше верхней метки и время истечения раствора от верхней до нижней метки измеряют при помощи секундомера.

Вискозиметр тщательно моют бензолом и затем таким же образом производят определение времени истечения

168

лкстироле. Присоединение брома происходит по месту разрыва двойной связи в стироле. Бром выделяется из бромид-броматного раствора в кислой среде (см. стр. 97).

Реактивы и оборудование

Бензол Бромид-броматный, 0,1 н. раствор

.Соляная кислота, пл. 1,19 Иодид калия, 10%-ный раствор

Тиосульфат натрия, 0,1 н. раствор Крахмал растворимый, 1%-ный водный раствор Бюкс для взятия навески

Колба коническая емкостью 250 мл с пришлифованной пробкой Пипетка на 50 мл Цилиндры мерные емкостью 10 и 25 мл

Ход определения. Навеску около 1 г полистирола, взятую с точностью до 0,0002 г, помещают в коническую колбу с притертой пробкой емкостью 250 мл, содержа­ щую 30 мл бензола, и после растворения приливают пи­ петкой 50 мл 0,1 н. бромид-броматного раствора и 10 мл концентрированной соляной кислоты. Быстро закрыв колбу пробкой, перемешивают и оставляют стоять в тем­ ном месте в течение 30 мин. Затем добавляют 15 мл 10%-ного раствора иодида калия и 50 мл дистиллиро­ ванной воды. Выделившийся иод титруют 0,1 н. раство­ ром тиосульфата натрия, прибавляют в качестве индика­ тора несколько капель крахмала к концу титрования, когда цвет раствора станет соломенно-желтым, и титру­ ют до обесцвечивания.

веска полимера, г.

169