Способ оценки показателя однородности по молекулярной массе порошкообразного полиэтиленоксида

Патент 1032417

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СГОСОБ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЯ ОДНОРОДНОСТИ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ . MACfcE ПОРОШКООБРАЗНОГО ГГОЛИЭТИЛЕНОКСЗ1ДА , заключающийся во фракционировании пробы полимера и определении его показателя однородности, отличающийся тем; что, с цепью сокращения времени определения, фракционирование осуществляют рассевом пробы порсяпка, после чего определяют содержание зопы в каждой фракции и, сравнивая полученные значения, оценивают показатель однородности.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AB7OPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (53) 667.636.46 (088.8) (21 ) 3308107/1 8-25 (22) 01.07.81 (46) 30.97.83. Бюл. М 28 (72) О.B.Eïèìàõîâà, Л.А.Стамейкина и М. П. Шашалевич (71) Новосибирский филиал Кемеровского научно-исследовательского института хи» мической промышленности (56) 1. Анализ полимеризационных пластмасс, Л., "Химки, 1967, с. 16.

2. Booth С., Price С. The Fractional Crystallization of Poly (ethye"

ne oxid} „"Po1óâår". 1966, V 7, У 2 р. 85-90 (прототип).

„,Я0„„1032417 A

Ъ(59 G Ol 33/44//G 01 31/12, (54) (57) СПОСОБ OUEHKH ПОКАЗАТЕЛЯ ОПНОРОДНОСТИ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ .

МАССЕ ПОРОШКООБРАЗНОРЭ ПОДИЭТИ-

ЛЕНОКСИДА, заклкяающийся во фракционировании пробы полимера и опредепении его показателя однородности, о тл и ч а ю шийся тем; что, с цеяью сокращения времени определения, фракционирование осуществляют рассевом пробы порошка, после чего определяют содержание золы s каждой фракции и, сравнивая полученные значения, оценивают показатель однородности.

103241 7

Изобретение относится к исследованию физико-химических свойств веществ и может быть использовано дпя предваритети ной ««ускоренной оценки качества и эксплуатационных характеристик полимера на 5 стадиях вго синтеза и переработки.

Известен способ оценки качества поцимеров по показателю однородности an молекулярной массе путем фракционирования полимера методом дробного осажде- 0 ния в органических растворитепях с после дующим выдепением и определением характеристической вязкости каждой фракции, молекулярно-Maccoaoro распределения и коэффициента попидисперсности вЂ” 15 показатепя однородности 1 j.

Недостатком способа является его длительность (180 ч.j, Кроме того, способ требует бопьшого расхода растворителей, которые Необходи- 20 мо подвергать очистке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ оценки показателя однородности по мопекупярной массе порошкообразного пепи- 25 этипеноксида (ПЭО), заключающийся во фракционировании пробы полимера и определении его показателя однородности.

Способ заключается в том, что ПЭО фракционируют путем растворения в бен- З0 эоле с последующим осаждением вго дробными дозами иэооктана при строго контролируемой температуре -65 С. Выо депяют фракции полимера, высушивают, 35 массу каждой фракции. По этим данным строят интегральную кривую мопекупярномассового распределения (ММР) и рассчитывают коэффициенты попидиспврсности.

Если значение коэффициента попидисперс- 40 ности бопее 1, то полимер неоднородный, если равно 1, то однородный $2J.

Недостатки способа - продопжитепт ность несколько суток (5-6 сут), жест;кий контроль за температурой осаждения, 45 обязательное определение мопвкупярной массы каждой фракции полимера, применение органических растворитепвй, необходимость предварительной очистки по пимера от остатков катапизатора перед фракционированием. цепь изобретения - сокращение продолжительности и упрощение опрвдепения.

Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу оценки показателя 55 однородности по молекулярной массе порошкообразного попиэтипеноксида, закпю чающемуся во фракционировании пробы

2 полимера и опредепении его показатепя однородности, фракционирование осуществляютт рассевом пробы порошка, после чего определяют содержание золы в каждой фракции и, сравнивая полученные значения, оценивают показатель однородности.

Способ заключается в том, что сухой порошок ипи суспензию ПЗО в инертном разбавителе разделяют на фракции и определяют содержание золы в каждой из фракций.

Стадии выделения полимера таковы, что весь металл (капьций) находится в полимере. Это позволяет после определения в полимере зопы (СоО) рассчитать выход полимера (R3. в граммах ПЭО. на грамм Ca вЂ” основную характеристику активности катализатора

100 б,7т 429 Х где Х - содержание золы (СаО);

0,71429 - отношение атомной массы

Са к молекулярной массе СаО.

Чем бопьше выход попимера, тем бопьше молекулярная масса полимера, присутствующего в пробе.

Однако полимерные цепи растут неравномерно. Так, например, в момент прекрашения полимеризации в одной пробе

54,6% ПЭО имеют выход, равный 125 r/r

Са, а 45,4% полимера вЂ” 189 г/r Cd,в другой пробе 27% полимера имеют выход 26 r/r Ca, а 73% - 78 г/г Са, вспедствие чего даже одна партия попимера после фракционирования на ситах мс жет иметь существенно различающиеся эксппуатационные свойства, обусловленные неоднородностью ПЭО по молекулярной массе.

Таким образом, сравнивая содержание эолы в различных пробах попиэтипеноксида, можно оценить однородность проб по мопвкупярным массам. Копичество опредепений эолы зависит от величины отньситвпьной ошибки. Затем берут средние значения содержании золы Х,, и Х и сравнивают их с помощью-+ -критерия

Стьюдента !м -9 1

ВЫЧ и и, где G4, (7, вЂ”. дисперсии при опредепении

Х,„, Х, соответственно; р, - количество определений.

Вычисленное значение Е -критерия сравнивают с табпичным значением 6критерия при 99%-ной доверитвпьной вероятности (Р=О,99) и И„+ vIz -2 степенях свободы. тиц -700 MKM составляет 54 6 г, с размером частиц +700 мкм составляет

45,4 г. Затем определяют содержание золы в каждой фракции (проводят три определения дня каждой фракции). Для фракции с размером частиц 700 мкм содержание золы составляет, %: 1,14;

1,10; 1,11. Среднее содержание золы (Х ) равно 1,12%. Дисперсия 0 -"

0,0004336. Для фракции с размером частиц + 700 мкм содержание золы соо. тавляет, %: 0,69; 0,77; 0,76. Среднее содержание золы (Х ) равно 0,74%.

Сравнивают среднее значения эолы с помощью +, -критерия Стьюдента, Дпя этого находят 4 -критерий по таблице при 99%-ной довертикапьной вероятности и четырех степенях свободы и сравнивают его с критерием вычисленным.

+тоьл 4 6

1,12 - 0,74

Выч, 0 336 0,001 9 з ТвЂ”

1 3,62, 13,62 4,6. Выход ПЭО в г/r Са дпя фракций -700 и + 700 составляет

125 и 189 соответственно. Вязкостная хаРактеРистика 51 / S о дпЯ фРакций

-700 и,+700 мхм 1,23 «+ 0,08 и

Попимер попидисперсный. Продолжительность определения попидисперсности

Пример 2. 100 г ПЭО, попу ченного на опытной установке, фракциощ руют, определяют золу и попидиспероность аналогично примеру 1 .

3 1 03241 7 спи ЬЫ ч 7 + с,вь то полимер считают неоднородным, т.е. попидисперсным, причем, чем больше с ыч отличается от

1, „, тем больше степень полидисперсHocTH. EcllH $gb q (табл, To omMeP 5 считают однородным, .e. монодисперсным.

Использование .-критерия необходимо, так как дисперсия при определении содержания золы значительно колеблется, что может быть связано с особенностями 10 процессов приготовления катализатора и попимеризации, а -Ь -критерий учитывает и разность между средним и разброс при определении каждого из них

Используют табличное значение 4-zpH- t5 терия при 99%-ной доверительной вероятности дпя сравнения с вычисленным значением. Это связано с тем, что при 99%ной доверительной вероятности при постоянном числе степеней свободы -критерий po имеет MBKGHMBllbBOB значение. Если вы численное значение 4 -критерия больше табличного (Р0,99; 4), то с этой доверительной вероятностью доказано различие между двумя средними значения-25 ми. Если 4 вычисленное находится между

Ь (Р =0,95; т.) и +(P 0,99; Ю ), это считают опорным случаем и увеличивают число определений. С помощью 1 -критерия можно сравнивать попарно любые интересующие фракции, На практике размер 1,61 + 0,08. сита выбирают в зависимости от того, какая фракция явпяЬтся целевой.

Число определений должно быть таким, 4 ч. чтобы .обеспечивалась требуемая ошибка в определении среднего значения с заданной доверительной вероятностью (Ь () где 6 - стандартное отклонение; 40

И - число опредепений;

5(q 1)- число степеней свободы.

С увеличением числа степеней свободы значение с-критерия вначале снижа ется быстро. Поэтому обычно ограничива«4 ются тремя-четырьмя опредепениямиь

В связи с особенностями попимериэации окиси этилена, указанными выше, предпагаемый метод распространяется на ПЭО. Еспи другие полимеры могут быть получены по анапогпчной техноцогической схеме, метод, может быть,применен и дпя них.

Пример 1. 100 г порошкообразного ПЭО, полученного. в лабораторных условиях, разделяют на сите 700 мкм на две фракции и определяют количество каждой иэ них. Фракция с размером чаоСодержание золы в мелкой фракции составпяет, %: 1,42; 1,47; 1,50;

Х, = 1,46; D = 0,0016335. Содержание. золы в крупной фракции составляет, %: 1,36; 1,42; 1,39; Х = 1,39; таМ

4,6; 2,41 + 4,6. оличество мелкой фракции 68,8, а крупной 31,2%. Выход ПЭО на 1 г Са составляет 95,9 и 100,7, à ?1/5р

0,46 и 0,48 дпя мелкой и крупной фракции соответственно.

Полимер монодисперсный. Продопжитепьность определения 4 ч.

Предлагаемое изобретение позволяет по сравнению с известным сократить продопжитепьность опредепения попидиспероности ПЭО в 30 раз, упростить текнопогюо за счет искпняения такик стадий, 103243. 7 6

l как растворение, осаждение, фнпьтрацня,; сушка, определение мопекулярной массы каждой фракции попимера.

Составитель О. Алексеева

Редактор Н. Гришанова Техред Т,Маточка Корректор В. сутяга

Заказ 5396/51 Тираж 873. Подписное

ВНИИГК Государственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фипиап ППП Патент, г. Ужгород, уп, Проектная, 4