ИССЛЕДУЕМ ПЛАСТМАССЫ
(продолжение)
Определение плотности
Взвесим образец пластмассы, не содержащий пузырей,
определим его объем по вытеснению воды или путем непосредственного
измерения и вычислим плотность (в г/см3), пользуясь формулой:
p = m/V
где m-масса образца, г; V-объем образца, см3.
В случае смесей различных типов пластмасс или пластмасс
с добавками - наполнителями - полученные значения колеблются в некоторых
пределах.
Проба на плавление
Сначала выясним, плавится ли исследуемая пластмасса
вообще. Для этого внесем ее в струю горячего воздуха, нагретого
горелкой, или нагреем исследуемый образец на металлической или асбестовой
подставке. В зависимости от того, что будет происходить с пластмассой,
мы сможем отнести ее к термо- или реактопластам. Правда, не исключено,
что наш образец не относится ни к одной из этих групп. Об этом мы
поговорим позднее.
Температура размягчения
Вставим пробы пластмассы - лучше всего полоски длиной
5-10 см и шириной 1 см - в железный тигель, заполненный сухим песком.
Тигель постепенно нагреем маленьким пламенем горелки. В песок вставим
термометр. Когда полоски согнутся, по показаниям термометра заметим
температуру размягчения. Для измерения температуры размягчения можно
использовать и химический стакан, заполненный маслом. (Осторожно!
В горячее масло не должна попадать вода! Исключить опасность разбрызгивания!)
Для полнвинилхлорида, у которого температура размягчения
составляет 75-77 °С, и для полистирола с температурой размягчения
80-100 °С вместо масла можно обойтись водой.
Температура текучести
Аналогично можно определить и температуру текучести,
т. е. тот интервал температуры, в котором пластмассы приобретают
текучесть. Однако напомним, что некоторые пластмассы разлагаются
раньше, чем достигается температура текучести.
Проба на сгорание
Возьмем тигельными щипцами образец пластмассы и
поместим его ненадолго в верхнюю часть высокотемпературной зоны
пламени горелки. Вынем пластмассу из пламени и посмотрим, будет
ли она гореть дальше. При этом обратим внимание на цвет пламени;
заметим, образуется ли копоть или дым, потрескивает ли огонь, плавится
ли пластмасса с образованием капель. Ошибки в определении типа полимера
могут возникать из-за того, что мы исследуем не чистую смолу, а
с добавками-пластификаторами и наполнителями. К сожалению, свойства
этих добавок иногда оказываются заметнее свойств чистого полимера.
Исследование продуктов разложения
В маленьких пробирках нагреем измельченные пробы
различных пластмасс и обратим внимание на запах, цвет и реакцию
на лакмусовую бумагу образующихся продуктов разложения. (Нюхать
осторожно! Некоторые пластмассы, например политетрафторэтнлен, образуют
ядовитые продукты разложения.)
Химическая стойкость
Пробы пластмасс погружают в разбавленные и концентрированные
растворы кислот и щелочей - на холоду или при нагревании, обрабатывают
органическими растворителями и таким образом испытывают их на химическую
стойкость. Для изучения набухания вырежем прямоугольный кусочек
пластмассы и острым скальпелем сделаем тонкий срез. Полученную тонкую
пленку раздвоим, как показано на рисунке. Половину этой пленки погрузим
в пробирку с соответствующей жидкостью. Исследуем набухание в различных
жидкостях:- в воде, кислотах, щелочах, бензоле, метилбензоле (толуоле)
и др. Пробирки оставим по меньшей мере на 5 дней. (Учесть пожароопасность
некоторых растворителей!) Чтобы жидкость меньше испарялась, заткнем
пробирки кусочками ваты. В некоторых случаях, например для поливинилхлорида
(ПВХ) в бензоле, мы обнаружим заметное увеличение той части полоски,
которая находилась в растворителе. Если образец становится хрупким,
то это скорее всего вызвано вымыванием пластификатора. Пластификаторами
обычно служат сложные эфиры.
|