Практическая идентификация пластмасс

Под практической идентификацией пластических масс (ПМ) понимаются действия, позволяющие с достаточной степенью вероятности определить вид полимерного материала с тем, чтобы в дальнейшем получить возможность уже по табличным данным оценить его технические, технологические и эксплуатационные свойства.

Примерный алгоритм идентификации ПМ выглядит следующим образом.

1. Установление группы, к которой относится оцениваемый материала — термопласт или реактопласт.

2. Установление вида полимера или полимерной матрицы.

3. Оценка содержания и вида наполнителя.

4. Оценка наличия модификаторов.

В соответствии со сложностью решаемых задач применяются две группы методов:

• Первая, достаточно простая, основана на последовательном исключении возможных вариантов с помощью простейших испытаний, включающих и органолептический подход.

• Вторая, аппаратурная — состоит в системном экспериментальном анализе, выполненном с привлечением сложной лабораторной техники.

1. Упрощенная оценка

Эта стадия идентификации состоит из действий, перечисленных в пунктах А, Б и В.

А) Идентификацию начинают с установления, является ли оцениваемый ПМ термопластом или относится к термореактивным материалам (реактопластам).

Для этой цели предлагается использовать паяльник, горячую палочку или нагретую спицу. Суть испытания состоит в оценке реакции ПМ на контактное воздействие горячего предмета, температура которого должна быть не менее 250°С. Данное испытание чаще всего проводят, используя пламя газовой горелки или зажигалки.

Термопласт при нагреве поверхности размягчается и загорается. Реактопласт — обугливается без размягчения, может с трудом загореться.

Б) Оценивают плотность испытуемого ПМ. Как правило, используют метод погружения образца в жидкость с известной плотностью по принципу «плавает или утонет».

Начинают с воды. Все полимерные материалы с плотностью r<1г/см³ будут, естественно, плавать.

Это, прежде всего, такие термопласты как ПЭНП, ПЭВП, ПП, СЭП, СЭВ и некоторые другие

Остальные термопласты с r>1 г/см³ утонут. Заметим, что интервал плотностей тонущих в воде термопластов составляет от 1,07 1 г/см³ — для ПС до 2,30 1 г/см³ — для ПТФЭ марки Ф-4.

В качестве жидкости с большей, чем у воды, плотностью используется раствор тиосульфата натрия (70 г тиосульфата натрия на 60 мл воды) с плотностью r = 1,11 г/см^3. В этом случае будут плавать образцы ПС, САН, АБС-пластика и ПА.

Для дальнейшего испытания можно использовать 25% раствор NaCl (поваренная соль) в воде. Плотность такого раствора составляет 1,2 1 г/см³.

В) Испытание на горение. Образец вводят в бесцветную область пламени газовой горелки Бунзена или зажигалки и наблюдают за нижеследующим:

• Горит ли ПМ.

• Каков цвет пламени.

• Каков запах горящего ПМ.

• Как происходит горение (быстро или медленно, с образованием капель, растрескиванием, цвет образующегося дыма).

• Продолжает ли гореть ПМ после удаления образца из источника пламени.

Д) Проба на присутствие галоида.

Проба Бельштейна на присутствие галоида (например, хлора) заключается в следующем: медной проволочкой, предварительно прокаленной в пламени горелки до прекращения окрашивания пламени в зеленый цвет, касаются образца полимера и снова прокаливают проволочку. Окрашивание пламени в интенсивный зеленый цвет указывает на присутствие галоида (поливинилхлорид и др.).

Упрощенная идентификация позволяет получить лишь самые общие, ориентировочные данные. Из-за сложности состава промышленных полимеров, включающих такие компоненты, как пластификаторы, стабилизаторы, разнообразные ингибиторы (антифоги, антирады, антипирены, антистатики и т.д.). Кроме того, в отдельных случаях в состав ПМ вводят так называемые «отдушки», существенно изменяющие запах материала.

Вероятность ошибок упрощенной идентификации вполне очевидна. Отсюда следует необходимость продолжения действий по идентификации ПМ, но уже с привлечением объективных аппаратурных методов.