ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВИНИЛАЦЕТАТНЫХ ЗВЕНЬЕВ В ЭТИЛЕНВИНИЛАЦЕТАТЕ МЕТОДАМИ ТГА И ИК-СПЕКТРОСКОПИИ
1, 2
1ИНХС РАН, Москва; e-mail: *****@***ac. ru
2Московский государственный университет им. , Москва
Свойства ЭВА-сополимера во многом определяются содержанием в нём винилацетатных звеньев. К сожалению, стандарты по определению содержания винилацетатных групп в России отсутствуют, что приводит к недостаточной стабильности этой характеристики в получаемом продукте. Так, руководством «КазаньОргСинтеза» отмечено, что производимый на их предприятии ЭВА «Сэвилен», не обладает стабильным приемлемым качеством [1]. Применяемые на этом производстве ТУ 6-05-1636-97 позволяют варьировать содержание винилацетатных групп в рамках одной марки в довольно широких пределах; производителем также не приводится методика определения их количества.
Существует международный стандарт для определения содержания винилацетатных групп ASTM D5594–98(2012) методом ИК-спектроскопии прессованных плёнок, однако он требует предварительной калибровки по стандартам ЭВА, имеет ограничения по характеру измеряемого образца и неприменим для наполненных образцов, смесей полимеров или сополимеров иного характера, а также при загрязнении образцов свободной уксусной кислотой.
В работе поставлена задача определения содержания винилацетата в образцах ЭВА как спектроскопически (двумя методами: по интегральной интенсивности полос 2019 и 609 см-1 в прессованных пленках и по интегральной интенсивности полос 1736 и 720 см-1 в исходных гранулах методом ИК-НПВО), так и термогравиметрически (четыре метода: по потере массы на первом этапе термодеструкции в атмосфере азота и воздуха [2], а также по определённому ИК-спектроскопически количеству выделяющейся при разложении в обеих атмосферах уксусной кислоты).
Изучены образцы ЭВА отечественного производства — Сэвилен марок 111, 113, 115, 117, 118 и 122 (, ГК ТАИФ, Казань), а также зарубежный ЭВА марки «Escorene Ultra UL 05540EH2» (Exxonmobil Chemical) и композиция адгезива с минеральным наполнителем марки «Trisolen 190» (DITRISOL Gmbh, Германия), используемой для двухслойной изоляции усиленного типа стальных труб, удовлетворяющей требованиям ГОСТ Р 51164.
Показано, что все образцы являются ЭВА, содержание винилацетата в целом соответствует заявленным производителем значениям, за исключением образца марки 111; свободная уксусная кислота в образцах отсутствует. Данные, полученные различными методами, удовлетворительно согласуются между собой, за исключением данных ТГА в атмосфере воздуха. Завышенные результаты, полученные этим методом, связаны с существенным вкладом иных, помимо деацилирования, механизмов разложения полимерной цепи и не позволяют определять содержание ВА в полимере.
Trisolen-190 содержит 5% минерального наполнителя; содержание винилацетатных групп в нем составляет 16,0±1,0% (аналог Сэвилена марки 122)
Полученные результаты использованы при изучении влияния наполнителей на термостабильность ЭВА и горение массивных наполненных образцов на основе ЭВА.
[1] День полиэтилена [электронный ресурс] // Creon Energy [Офиц. сайт]
URL: http://www. creonenergy. ru/news/arkhiv/detail. php? ID=111695 (дата обращения 20.05.2014)
[2] Maurin M., Dittert L., Hussain A. Thermogravimetric analysis of ethylene-vinyl acetate copolymers with Fourier transform infrared analysis of the pyrolysis products // Thermochim. Acta. 1991. №. 186. С. 97–102.
