第四章高分子材料的鉴别和分析（下）.ppt

1、1,高分子材料的鉴别和分析,橡胶的鉴别和分析,2,（一）橡胶双键的测定,橡胶都含不饱和键，可以用Wijs试剂鉴定方法：将试样溶解于四氯化碳或熔融的对二氯苯（熔点50）中，滴加试剂Wijs，试剂褪色表明存在双键氯化碘/冰醋酸 CC 褪色Wijs溶液制备：将67ml纯一氯化碘溶解于1L醋酸中制得,3,（二）天然橡胶,Weber试剂进行试验原理基于溴化的橡胶与苯酚能形成有色化合物 方法：丙酮萃取试样试样溴/四氯化碳溶液水浴上缓慢升温至沸点直至不留痕量的溴加入苯酚/四氯化碳溶液几分钟内出现紫色说明是天然橡胶当天然橡胶与其它橡胶的混合物中天然橡胶含量不多时，紫色出现较慢,4,5,天然橡胶（补充）,烟胶片

2、是橡胶的一种，就是天然橡胶的生胶制作方法不同： 天然橡胶按制造工艺和外形的不同，分为烟片胶、颗粒胶、绉片胶和乳胶等。但市场上以烟片胶和颗粒胶为主烟片胶是经凝固、干燥、烟熏等工艺而制得。烟片胶一般按外形来分级，分为特级、一级、二级、三级、四级、五级等共六级，达不到五级的则列为等外胶；颗粒胶则是经凝固、造粒、干燥等工艺而制得，称标准胶。颗粒胶则一般按国际上统一的理化效能、指标来分级，这些理化性能包括杂质含量、塑性初值、塑性保持率、氮含量、挥发物含量、灰分含量及色泽指数等七项。其中以杂质含量为主导性指标，依杂质之多少分为5L、5、10、20及50等共五个级别,烟片胶,皱片胶,6,（三）丁苯橡胶,聚苯

3、乙烯、ABS和丁二烯苯乙烯共聚物偶氮染料试验鉴别法含有氮而得以区分试样与硝酸反应，锌粒还原，亚硝酸钠重氮化，萘酚的碱溶液 进行显色,7,偶氮染料反应检测SBR,试样12g（丙酮萃取）与20mL硝酸（d = 1.42g/cm3）一起回流1h100mL蒸馏水稀释，乙醚萃取（三次50，25，25mL）合并萃取液，15mL蒸馏水洗涤一次，弃掉水层乙醚层用15mL1mol/L氢氧化钠萃取三次，合并碱液层最后再用20mL蒸馏水洗涤乙醚层，将洗液与碱液合并，以浓盐酸调节到恰呈酸性，然后加入20mL浓盐酸在蒸汽浴上加热，接着加入5g锌粒还原，冷却后加入2mL0.5mol/L亚硝酸钠将此重氮化了的溶液倒入过量的

4、-萘酚的碱溶液中。若形成红色溶液，表明有丁二烯-苯乙烯共聚物，而聚苯乙烯则生成黄色溶液,8,（四）丁基橡胶,汞化试验试样裂解滤纸（过氧化汞硫酸）金黄色斑点丁基橡胶聚异丁烯和聚丙烯有正反应乙丙橡胶只有很淡的黄色二烯烃则产生棕色,异丁烯和少量异戊二烯合成,9,（五）氯磺化聚乙烯,取约10mg经粉碎的试样与3mL吡啶一起加热，使试样至少能部分溶解，加入25mg 2-氨基芴（致癌物！）。在1h内生成微红色表明有-SO2Cl基团（补充复习）氯化橡胶/氯丁橡胶的辨别氯化橡胶形成CH2Cl端基硫代硫酸钠二氧化硫而得到鉴定。氯丁橡胶则由于只含仲、叔结合的氯，不发生这个反应。,10,二、丁二烯含量的定量分析,方

5、法：试样纯对二氯苯加热沸腾溶解冷却加氯仿加Wijs溶液（纯一氯化碘/四氯化碳溶剂）暗处静置加入碘化钾溶液（以淀粉为指示剂）硫代硫酸钠溶液滴定游离碘,11,丁二烯的百分含量（%）V0 滴定空白所需硫代硫酸钠溶液的体积V滴定试样所需硫代硫酸钠溶液的体积c硫代硫酸钠溶液的浓度m为试样的质量 注意试样中不能有除丁二烯外的其它不饱和基团,12,聚异丁烯含量测定,氧化法试样处理： 试样丙酮萃取试剂完全分解（铬酸洗液）水蒸气蒸馏通空气醋酸滴定分析酚酞作指示剂标准溶液：0.1mol/L的氢氧化钠醋酸氢氧化钠醋酸钠计算聚异丁烯含量时，必须注意实际生成的醋酸只能达到其理论收率的70%,13,第六节 添加剂,添加剂

6、种类繁多，同一产品内含有多种添加剂常用的添加剂种类一、增塑剂二、抗氧剂三、填料四、防老剂五、硫化剂,14,一、增塑剂,增塑剂的增塑机理？增塑剂主要是酯类化合物邻苯二甲酸二丁酯磷酸酯己二酸酯癸二酸、壬二酸或脂肪酸的酯,15,增塑剂应用,聚氯乙烯的增塑剂醇的碳原子数为810的酯纤维素酯、丙烯酸类树脂和丁腈橡胶较小的醇的酯非极性的高分子：天然橡胶、丁苯橡胶矿物油做增塑剂有机硅油,16,增塑剂的化学分析,萃取分离从塑料中分离出的增塑剂，是混合物， 在鉴别之前必要进一步分离初步判别的方法萃取物溶于四氯化碳，用质量浓度分别为15 g/L、20 g/L、30 g/L和40 g/L的异丙醚洗提，测量洗提各级分

7、的密度、折射率、沸点以及用紫外光谱测定另一种方法是真空分馏萃取液，在判别的同时就进行了分离工作。经萃取得到的增塑剂最好进行一次精馏，然后测定其密度、折射率和沸点，然后根据文献值进行初步鉴定，一般试样只需几滴即可,17,二、抗氧剂,萃取法进行分离抗氧剂都是小分子化合物，很容易溶于普通有机溶剂中，所以可用后再测定 常用抗氧剂：抗氧剂4426 ：4，4-甲撑双（2，6-二叔丁基苯酚）抗氧剂PL-10：亚磷酸酯三（2，4-二特丁基苯基）酯 抗氧剂1010：四- (3,5 - 二叔丁基- 4 -羟基苯基)丙酸季戊四醇酯B-900：抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物,18,抗氧剂定性鉴别,酚类向萃取液中

8、加几滴稀氢氧化钠溶液，再加几滴质量浓度为10g/L的氟硼酸的4-硝基苯重氮盐甲醇溶液，若有酚类抗氧剂会出现有色偶氮染料,19,测试方法的科学性分析,增塑剂酸值和皂化值的测定增塑剂元素分析抗氧剂分析上述分析方法的存在争议高分子残基热分解小分子引发剂残留助剂成分十分复杂提纯难度高，化学分析可行度不高,20,三、填料分析,主要针对无机填料填料在聚合物材料中的作用？常用的填料有哪些？有机填料无机填料分离和定量分析的方法灰化法溶解法,21,（一）灰化法,高温下焙烧将含填料的高聚物在高温下焙烧，高聚物被烧掉，剩下无机填料有机填料就不可用加热温度一般应控制在 左右？因为在高温下填料会因分解或失去结晶水而有质

9、量损失，而低温下高聚物材料分解不完全，所以加热温度要严格控制加热温度控制热塑型的高聚物热固型的高聚物,22,（二）溶解法,对未交联高聚物材料，常能选择适当的溶剂将高聚物溶解，而留下填料对交联高聚物或其它难溶高聚物，则可用化学分解的方法如水解、酸解等使高聚物分解而溶于溶剂 适用于有机填料的分离,23,四、防老剂,常用的防老剂大都是抗氧剂，兼有其它方面的防护作用常用的防老剂胺类防护效果最为突出，也是发现最早、品种最多的一类。它的主要作用是抗热氧老化、抗臭氧老化，并对铜离子、光和屈挠等老化的防护也有显著的效果酚类杂环类等几大类,24,五、硫化剂,硫化不饱和橡胶常采用的传统硫化剂是硫磺对于饱和橡胶采用

10、其它非硫硫化体系，其中最常用的就是氧化锌氧化锌是常用橡胶助剂，可在二烯烃类橡胶中作硫化活性剂；在CR中作交联剂，在导热橡胶制品中作填充剂，也可大量填充于对硬度要求较高的浅色制品中。,25,硫化机理,26,氧化锌的含量测定,对未知配方的硫化橡胶研究有重要的指导意义氧化锌是剖析硫化橡胶组成的重要参数之一，通过对氧化锌的测定以及通过其他化学方法检测分析硫化体系、胶种、含胶量和配合剂含量。,27,测量方法,试样经灰化，溶解在盐酸中加氯化铝和氟化铵使钙和镁以六氟合铝酸盐的形式沉淀；铁、钛和过量铝离子的干扰通过与氟离子生成络合物而消除或减小最后以双硫腙和次甲基蓝为指示剂，用EDTA二钠盐标准溶液滴定锌离子苍飞飞. 橡胶中氧化锌含量测定的不确定度. 橡胶科技市场, 2005, (19).,