АКТ ЭКСПЕРТИЗЫ по определению типа полимера

На экспертизу ООО «Кемеровское УПП ВОС» представило образец полимерной пленки голубого цвета для производства медицинских бахил.

Целью экспертизы является определение типа полимера, из которого изготовлена данная пленка.

 

Определение типа полимера.  Исследования проводились по методи-ке, изложенной в [1].

Представленная на экспертизу пленка на ощупь мягкая, шуршащая, по деформационным свойствам эластичная, окрашенная в массе, непрозрачная, цвет голубой, поверхность текстурированная, толщина составляет  0,03 мм. Содержание красителя высокое, т.к. исследования, проведенные на приборе Spekord 2000, показывают малое пропускание света в диапазоне 200,0 – 1000,3 нм (рис.1).

При проведении испытания на раздир с надрезом пленка становится вязкая, растягивается перед разрывом, образует при обрыве волнистые, частично рваные края.

По данным признакам полимер, из которого изготовлена  пленка, можно отнести к термопластам (полиэтилены высокого или низкого давления, полипропилен, пластифицированный  поливинилхлорид).

При внесении в пламя спиртовки образец загорается, при выводе из пламени продолжает гореть, выделяя небольшое количество копоти, расплав интенсивно капает; при этом выделяется запах горящего парафина. Цвет пламени в основном оранжево – желтый с периодически появляющимися зеленоватыми фрагментами. При пиролизе образуются нейтральные летучие продукты разложения.

Такое поведение при горении и пиролизе характерно для полиолефинов (полиэтилены, полипропилен) и их сополимеров.

Дополнительная проверка предварительных выводов проведена при определении способности материала растворяться в органических растворителях. В соответствии с приведенными для полиолефинов данными [1; табл.1.3, 1.4]испытуемый образец полностью растворяется при нагревании в  ксилоле и толуоле и выпадает в осадок  при охлаждении раствора. В то же время растворения не происходит в дихлорэтане и циклогексаноне, которые являются хорошими растворителями для поливинилхлорида.

Произведен рентгеноструктурный анализ исследуемого образца пленки. На полученной дифрактограмме (рис.2) наблюдаются пики при углах рассеивания 190291, 210291, 230461, 260381 и 290221. Наличие выраженных пиков говорит о том, что полимер, из которого изготовлена пленка, является кристаллическим. Полиолефины (полиэтилены и полипропилен) являются кристаллическими полимерами, а поливинилхлорид – аморфным.

В ходе дальнейшего исследования проведена инфракрасная спектроскопия испытуемого образца; полученный ИК-спектр представлен на рис.3. Согласно [4,7] экспериментально полученный спектр является ИК-спектром полиэтилена, в котором повторяющейся единицей в длинной изолированной цепи являются две СН2-группы. Важнейшими характеристическими полосами являются полоса колебания na (CH2) при 2919 см-1, полоса колебания ns (СН2) при 2851 см-1, полоса δ (СН2) при 1460 см-1 и полоса γr(СН2) при 725 см-1. Все указанные характеристические полосы присутствуют на экспериментальном ИК-спектре.

Для точного определения температуры плавления материала проведен дифференциально-термический анализ образца пленки, результаты которого представлены на рис.4. Величина Т0пл оказалась равна 1740С, что существенно выше данной характеристики полиэтилена высокого давления (105-1080С) и полиэтилена низкого давления (125-1350С). Следовательно, исследуемая пленка изготовлена из модифицированного полиэтилена, температура плавления  которого отличается от аналогичной характеристики стандартных марок полиэтилена. Сомнительно, чтобы высокое содержание красителя дало бы такой эффект.

Проведенный анализ литературы, например [5,6], показал, что в отрасли пластмасс достаточно много внимания уделялось изучению хлорирования кристаллических полиолефинов, имеющих более высокую температуру плавления, чем полиэтилен. А результатом обзора рекламных материалов производителей полимерных пленок для изготовления медицинских бахил явилась информация о том, что для получения таких изделий довольно широко используется хлорированный полиэтилен низкого давления (в частности, производителями Китая).

Согласно [8] наличие хлора в полиэтилене изменяет его физико-механические свойства, несколько снижается степень кристалличности и возрастает эластичность, которая достигает своей максимальной величины при содержании хлора 15-20%. Такой полиэтилен используют для получения пленок, которые превосходят по эластичности и стойкости к окислению полиэтиленовые пленки.

Заключительным этапом явилось определение плотности исследуемого материала. С этой целью пленка была частично сплавлена в приборе ИИРТ и приготовлена в виде гранул неправильной формы; плотность определялась флотационным методом. Экспериментально полученное значение плотности оказалось равно ~1,053 г/см3. По [5,6] плотность хлорированного полиэтилена составляет 1,1-1,11 г/см3. Расхождение значений составило 4,4%, что является вполне допустимым в такого рода исследованиях (для сравнения  плотность полиэтилена высокого давления равна 0,91–0,92 г/см3, полиэтилена низкого давления  0,95–0,96 г/см3 [1,3,7] ).

В ы в о д: по совокупности указанных выше признаков с большой степенью надежности можно утверждать, что материалом, из которого получена пленка для производства медицинских бахил, является хлорированный полиэтилен (хлорполиэтилен).

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector