Способ определения гидрофильностиповерхности изделий из полимерногоматериала

Способ определения гидрофильностиповерхности изделий из полимерногоматериала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

C0Io3 Советсник

Социалистичесник республми

Оп КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((()824036 (61 ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 22.05. 79 (21) 2774221/23-26 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (51)М. ф(л:

С 0,1 Й 31/06

С(01 М 27/27

Гевудврствекквй кеаткт

СССР кв дкккм кэФ6РктэккФ к кщйпк6 е" (53) ЩК 543.42. . 06 2 (088.8) Опубликовано 23.04 81. Бюллетень И 15, Дата опубликования описания 27.04е81 Н. В. Базапей, В. Л. Авраменко, К, П. Печенко, А. Н. Проценко, А. А, Артемьев, Г. Ф, Репрннцева и Л. М Ефремова е

1 1(;

Харьковский ордена Ленина политехнический @Фита= .;. . йм. В. И. Ленина и Харьковский завод "О хннка,", I

I (72) Авторы изобретения (7l ) Заявители (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОФИЛЬНОСТИ

ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО МАТЦРИАЛА

Изобретение относится к технологии пластмасс и может быть использовано при их анализе, в частности для измерения гидрофильности поверхности изделий иэ полимерного материала перед их склеиванием, металлизацией, печатанием, повер5 хностным окрашиванием.

Известны способы определения гидрофипьности поверхности полнмерных материапоц путем измерения краевого угла смачивания капли жидкости, нанесенной на поверхность

10 изделия P) Р1утем измерения диаметра растекания капли жидкости (2 ; путем определения угла скатывания.при наклоне поверхности полимера с нанесенной на нее капе

1$ лей жидкости (3(", путем определения величины поверхностного натяжения 13 .

Известные способы позволяют определить гидрофильность поверхности (наличиб полярных групп на поверхности) изаелий из полимерного материала, имеющих. плоскую форму.

Кроме того, метоим (1 и (2 1ре— буют применения фотооптических средств измерения, что усложняет процесс анализа, делает его малопроизводительным, не подходящим дпя экспресс-анализа. С другой стороны, вследствие разброса данных, требуется большое количество измерений и статистическая обработка.

Наиболее близким к предлагаемому по технической. сущности и достигаемому результату является способ определения гидрофильности поверхности изделий иэ полимерных материалов, заключающийся в том, что поверхность изделия из полимерного материала обрабатывают в течение

10 мин 0,15% водным раствором катионного красителя - метиленового голубого.

Сорбированный полярными группами поверхности иэделия метиленовый голубой после промывки и сушки образцов экстрагируют путем обработкй высушенных образцов при комнатной температуре 5мл спиртового раствора 2 н соляной кислоты (в соотношении. этанол — кислота 1 в.ч., : 1 в.ч.). Оптическую плотность полученного экстракта определяют на спектрофо8240;5 тометре при 666 ммк против раствора сравнения — спиртового раствора соляной, кислоты |4j, Способ дает воэможность определить полярность поверхности изделий из полимерных материалов по величине оптической плотности полученного экстракта . красителя, взаимодействующего с полярными группами поверхности, Недостатками способа являются узкий интервал определения гидрофильности и низкая точность анализа.

Узкий интервал определения гидрофильности и низкая точность анализа по известному способу объясняется тем, что краситель метиленовый голубой легко восстанавливается, превращаясь при этом в неокрашенное лейкооснование, что сужает интервал определения и вызывает большой . разбро с экспериментальных данных. Таким образом, определение гидрофильности поверхности изделий из полимерных материалов по. известному способу возможно в узком интервале — при краевом угле смачивания поверхности <30, roraa как в техй) нологии часто требуется определение полярности в значительно более широком интервале.

Бель изобретения — расширение интервала определения гидрофильности поверхности изделий из полимерного материала и повышение точности анализа.

Поставленная цель достигается способом определения гидрофильности поверхности изделий из полимерных материалов, включающем сорбцию красителя из его

35 водного раствора полярными группами изделий, их промывку, сушку, экстракцию сорбированного красителя спиртовым раст- вором соляной кислоты и измерение опти40 ческой плотности экстракта.

Отличительными признаками способа является то, что в качестве красителя используют малахитовый зеленый, а экст- ракцию вейут спиртовым раствором 0,010,17 -ного перхлората натрия и 0,3645

1,8%- ной соляной кислоты.

При этом для приготовления экстрагента берут растворы . 0,01-0,1%-ного перхлората натрия, 0,36-1,8%-ной соляной кислоты и этиловый спирт, преимущественно, в соотношении 1:1:1,6.

Краситель малахитовый зеленый, в отличие от метиленового голубого, не раз рушается под действием применяемых реагентов, поэтому он оказывается более М чувствительным при определении гидрофильности, что позволяет значительно расширять интервал определения гидрофильности

6 4 поверхности изделий из полимерных материалов. Более высокая устойчивость предлагаемого красителя к воздействию применяемых в анализе реагентов и анализируемых объектов в сочетании с более сильной экстракционной системой снижает разброс экспериментальных данных, в результате чего повышается точность анализа.

Пример. Определение краевых углов смачивания водой и гидрофильности поверхности изделий иэ ударопрочного по-. листирола марки УП-612Л.

Образец для испытаний предварительно окисляется раствором перманганата калия в серной кислоте по следующему режиму: концентрация серной кислоты 32%; пер-. манганата калия 5 г/л: температура обработки образцов 45. С; время гидрофилизации (время пребыания образца в растворе) 30 мин.

После обработки определяют краевой угол смачивания поверхности образцов водой методом лежащей капли.

Для определения гидрофильности образец помещают в чашу емкостью 50 мл, прибавляют 5 мл 0,1-0,24-ного водного раствора красителя мелахитОвого зеленого и перемешивают периодиЧески в течение 10 мин, По истечении указанного времени раствор красителя сливают, образец тщательно промывают дистиллированной водой до полного удаления несорбированного полярными группами поверхности полимерного материала красителя. Промытый образец высушивают фильтровальной бума гой или феном. Высушенный образец помешают в сухую фарфоровую чашу емкостью

50 мл или. пробирку и экстрагируют сорбированный полярными группами поверхности исследуемого образца полимера краситель малахитовый зеленый 10 мл раствора, приготовленного из 0,05-ного перхлората натрия, 1,8; -ой соляной кислоты и этилового спирта, взятых в соотношении

1:1:1,6, в. течение 2 мин. Экстракт сливают в кювету =1 см и измеряют оптическую плотность на ФЭК-М с красным светофильтром или на ФЭК-Н-56 со светофильтром 5о. 7 относительно раствора сравнения — спиртового раствора перхлсрата натрия и соляной кислоты.

Величина оптической плотности экстракта является мерой концентрации полярных групп на поверхности изделий и, следовательно, характеризует гидрофильность поверхн ocr u.

В таблице приведена зависимость опти7 ческой плотности экстракта от величины .

5 d24036 краевого угла смачивания 8 водой при различных испытуемых режимах (концентКонцентрация, %

1 I

Оптическая плотность, М

Малахитовый зеленый

Перхлорат Соляная натрия кислота

0,780

0,306

0,960

0,685

0,900

0,510

0,01 0,36

0,1

0,2

43

0,1

1,8

0,1

0,2

1,60

29

0,830

Составитель Ю. Куценко

Редактор Н. Пушненкова Техред С.Мигунова Корректор Н. Швыдкая

Заказ 2098/63О. Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Предлагаемый способ позволяет оценить гидрофильность поверхности изделий из полимерного материала при краевом угле смачивания 9 — 50-60, повышает

Ос 0 точность определения гидрофильности поверхности. Способ не требует сложной аппаратуры, позволяет надежно и быстро контролировать технологический процесс гидрофилизации поверхности изделий из полимерного материала.

Формула изобретения

1 ° Способ определения гидрофильности поверхности изделий из полимерного материала, включающий сорбцию красителя из его водного раствора полярными группами поверхности изделий, их промывку, 40 сушку, экстракцию сорбированного красителя спиртовым раствором соляной кислоты и измерение оптической плотности экстракта, отличающийся тем, что, с целью расширения интервала опре. деления и повышения точности анализа, в рация красителя, перхлората натрия, соляной кислоты). качестве красителя используют малахитовый зеленый, а экстракцию aellyr спиртовым раствором 0,01-0, 1%-ного перхлората натрия и 0,36-1,8%-ной соляной кислоты, 2. Способпоп. 1, отл ичаю— шийся тем, что для приготовления экстрагента берут растворы 0,010,1%-ного перхлората натрия, 0,361,8%-ной соляной кислоты и этиловый с пир т, пре имущес твен н о, в соотн ошен ни

1:1:1,6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зимон А. Q. Адгезия жидкости и смачивание. М., Химия, 1974, с. 413.

2. Карленко Э. С., Кучеровский М. С.

Обработка полиэтиленовой пленки Полиграфия, № 9, 1965, с. 18-19.

3. Подволоцкая М. l1. Савинова Н. А.

Методы определения степени обработки поверхности полиэтиленовых пленок, Пластмассы, ¹ 9, 1975, с. 64-65;

4. Патент США № 2979422, кл. 117-108, 1961.