5聚合物研究方法-第五章课件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,高分子材料的化学分析,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,1,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,目录,聚烯烃,苯乙烯类高分子,含卤素高分子,其他单稀类高分子,杂链高分子,酚醛树脂,氨基树脂,环氧树脂,聚氨酯,橡胶,并非仪器分析,2,一、熔点测定,（,显微熔点仪,）,聚烯烃,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,3,二、汞盐试验（,干馏,）,聚烯烃,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,为了区,分聚丙烯和聚异丁烯,，将裂解气引入5醋酸汞的甲醇溶液中，然后将溶液蒸干。用沸腾的石油醚萃取剩下的固体，滤去不溶物，浓缩滤液。若为聚异丁烯，会结晶出熔点为55,0,C的,长针状晶体,。如为聚丙烯，则不会形成晶体。,5,苯乙烯类高分子,一、定性鉴别,(一)靛酚试验检验苯乙烯,苯乙烯类高分子和发烟硝酸反应形成硝基苯化合物，热解时有,苯酚,释出，因而可用靛酚试验鉴别。在小试管中放少许试样和4滴发烟硝酸，蒸发酸至干，然后用小火加热试管中部，慢慢将试管上移，让火焰直接加热试管内残留物令其分解。试管口用一张事先浸有2，6二溴苯醌4氯亚胺的饱和乙醚溶液并风干了的滤纸盖住。热解后，取下滤纸在氨蒸气中熏或滴上12滴稀氨水若有蓝色出现表明有苯乙烯(包括甲基苯乙烯)存在。,聚苯乙烯、AS、丁苯橡胶有正反应,苯酚和苯胺不会干扰这个试验,操作的第一步需除干净发烟硝酸,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,6,苯乙烯类高分子,一、定性鉴别,(二)二溴代苯乙烯试验,取少量试样于小试管中裂解。用一团玻璃棉塞住试管口让裂解产物凝聚在玻璃棉上。冷却后用乙醚萃取玻璃棉。让溴蒸气通过萃取液直至由于溴过量而刚好出现黄色为止，在表面皿上蒸去乙醚(,在通风柜中进行、注意安全,)产物用苯重结晶，所得的二溴代苯乙烯晶体的熔点应为74,0,C。,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,7,苯乙烯类高分子,一、定性鉴别,(三)聚苯乙烯、ABS和丁二烯苯乙烯共聚物的鉴别,ABS,由于在杂原子试验中含有氮而得以区分。,丁二烯苯乙烯共聚物,还有如下特征检测法(,偶氮染料反应,)：,取12g用丙酮萃取过的试样与20ml硝酸(d1.42/cm,2,)一起回流1h。回流完毕，加入100ml蒸馏水稀释，用乙醚分三次(50，25和25ml)萃取。合并萃取液，并用15ml蒸馏水洗涤一次，弃掉水层。乙醚层用15ml 1M氢氧化钠萃取三次，合并碱液层。最后再用20ml蒸馏水洗涤乙醚层，将洗液与碱液合并，以浓盐酸调节到恰呈酸性，然后加入20ml浓盐酸。在蒸汽浴上加热，接着加入5g锌粒还原，冷却后加入2ml 0.5M亚硝酸钠。将此重氮化的溶液倒入过量的,萘,酚的碱溶液中。若形成红色溶液，表明有丁二烯苯乙烯共聚物，而,聚苯乙烯,则生成黄色溶液。,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,8,苯乙烯类高分子,二、定量分析,(二)丁二烯苯乙烯共聚物中聚苯乙烯均聚物含量的测定,(1)试剂配制,叔丁基过氧化氢溶液 将6份叔丁基过氧化氢和4份叔丁醇混合均匀即可。,四氧化锇溶液 在100ml苯中溶解80mg四氧化锇。若有三氧化二锇黑色沉淀则表明发生了分解。,(2)测定步骤 取约0.5g试样放入250ml锥形瓶中，加入50ml对二氯苯(温热到60,0,C)，在130,0,C下加热直至试样溶解。冷却溶液到8090，加入10ml 60叔丁基过氧化氢溶液，然后加入1ml用苯处殿过的0.003M四氧化锇溶液。在110115,0,C下加热混合液10min，然后冷却至5060，加入20ml苯，再缓慢加入250ml乙醇，边搅拌边用几滴浓硫酸酸化，若有均聚苯乙烯则有沉淀生成。待沉淀沉降后，用适宜的熔砂漏斗定量地过滤溶液，沉淀用乙醇洗涤、在110,0,C下干燥4h。,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,10,苯乙烯类高分子,二、定量分析,(四)利用碘值测定ABS中的丁二烯含量,取0.01g试样于500ml锥形瓶中，加入50g对二氯苯，在175185,0,C下加热直至试样溶解(需20180min)。试样冷至室温后加入50ml氯仿、接着加入25ml Wijs试剂(溶剂为四氯化碳)，塞紧锥形瓶于暗处静置1h，然后加入25ml 15碘化钾和50ml,蒸馏水。用淀粉做指示剂，以0.05M硫代硫酸钠标准溶液滴定其过量的碘。在临近终点时，加入25ml甲醇，以防止乳化。同时做一空白试验。,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,12,含卤素高分子,一、含氯高分子,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,聚氯乙烯,特征吡啶显色试验,聚偏二氯乙烯,特征吗啉显色试验 暗红棕色黑色,不溶于THF和Cyclohexanone,氯化聚氯乙烯,特征吗啉显色试验 红棕色,易溶于EtOAc,氯乙烯醋酸乙烯共聚物,碘/硝酸镧检测醋酸,氯化橡胶与氯丁橡胶,硫代硫酸钠检测伯烷基氯,14,含卤素高分子,一、含氯高分子,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（二）定量分析,重量法测铅含量,聚氯乙稀中常含铅稳定剂,铬酸铅沉淀,15,含卤素高分子,二、含氟高分子,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,主要通过氟元素的定性定量分析鉴别（含氟量）,含氟树脂的特点：,1、耐酸碱，室温下不溶于任何溶剂,2、密度高,3、氟含量高，“惰性”强,16,其他单烯类高分子,一、PVA及其衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）PVA,1、定性鉴别,1）碘试验,2）硼砂试验,3）氧化试验,17,其他单烯类高分子,一、PVA及其衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）PVA,2、定量分析,1）PVA含量的比色分析,（碘/硼砂混合溶液、670nm）,2）残留醋酸基含量的分析,（酸碱滴定、酚酞指示剂）,18,其他单烯类高分子,一、PVA及其衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（二）聚醋酸乙烯酯,2、定量分析,氯醋树脂中聚醋酸乙烯的含量测定,酸碱滴定,（硫酸/KOH，百里酚蓝指示剂）,电位滴定,（硫酸/AgNO,3,）,空白试验,20,其他单烯类高分子,一、PVA及其衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（三）聚乙烯基醚类,1、定性鉴别,1）外观（,树脂、橡胶,）,2）一氯和二氯醋酸显色试验,3）烷基侧链鉴别试验,4）聚乙烯醇的氧化试验,5）苯基锂试验（,红蓝紫红黑,）,6）,Liebermann Storch-Morawski显色试验,21,其他单烯类高分子,一、PVA及其衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（四）聚乙烯醇缩醛,1、定性鉴别,1）碘试验,23,其他单烯类高分子,一、PVA及其衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（四）聚乙烯醇缩醛,1、定性鉴别,2）水解产物分析,24,其他单烯类高分子,一、PVA及其衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（四）聚乙烯醇缩醛,2、定量分析,2）聚乙烯醇含量的分析,（乙酰化、酸碱滴定、酚酞指示剂）,26,其他单烯类高分子,一、PVA及其衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（四）聚乙烯醇缩醛,2、定量分析,3）聚乙烯醇缩丁醛中丁醛含量的分析,（酸碱滴定、溴酚蓝指示剂）,27,其他单烯类高分子,二、聚丙烯酸及其衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）聚（甲基）丙烯酸酯,1、区分聚丙烯酸酯类和聚甲基丙烯酸酯类,1）裂解蒸馏,（干馏、聚丙烯酸酯只产生少量单体、测馏出物沸点及折射率）,2）羟胺试验法,（萃取纯化、聚甲基丙烯酸酯呈紫色；聚丙烯酸酯呈棕橙色）,3）苯肼试验法,（干馏、检测聚丙烯酸酯灵敏度高）,4）碱解试验法,（聚甲基丙烯酸酯基本不水解）,28,其他单烯类高分子,二、聚丙烯酸及其衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（三）聚丙烯腈,1、定性鉴别,1）裂解试验,2）碱解试验,3）酸解试验,4）腈基试验,5）与聚酰胺和聚氨酯的区别,2、定量分析,聚丙烯腈基相关共聚物中腈基的定量分析,30,其他单烯类高分子,三、含氮的乙烯基高分子,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）聚乙烯基咔唑,1、定性鉴别,1）,Liebermann Storch-Morawski显色试验,2）一氯和二氯醋酸显色试验,3）与醛的反应,4）与硝酸反应,31,其他单烯类高分子,三、含氮的乙烯基高分子,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）聚乙烯基咔唑,2、定量分析,乙烯基咔唑的定量分析,32,其他单烯类高分子,三、含氮的乙烯基高分子,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（二）聚乙烯基吡咯烷酮,1、定性鉴别,一氯和二氯醋酸显色试验,2、定量分析,乙醛含量分析（,酸碱滴定、溴酚蓝指示剂,）,33,其他单烯类高分子,四、香豆酮与香豆酮茚树脂,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,定性鉴别,1）,Liebermann Storch-Morawski显色试验,2）靛酚显色反应,3）溴试验,34,杂链高分子,一、聚氧化烯烃类（聚缩醛）,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,铬变酸显色,2、聚氧化乙烯（聚乙二醇）,可待因浓硫酸,紫红色,；,香草醛浓硫酸,紫红色,；,连苯三酚浓硫酸,金黄棕色到微红棕色,；,硫酸氢钾硝普酸钠呱啶氢氧化钠,暗粉红色,1、聚甲醛,浓磷酸硝普酸钠,蓝色,（聚氧化乙烯）,；,橙色,（聚氧化丙烯）,3、聚氧化乙烯和聚氧化丙烯区别,35,杂链高分子,一、聚氧化烯烃类（聚缩醛）,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（二）定量分析,1、聚甲醛中游离甲醛含量测定,HAc/NaAc缓冲液乙醇NaOH,36,2、聚甲醛中总甲醛含量测定,杂链高分子,一、聚氧化烯烃类（聚缩醛）,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（二）定量分析,KINaOHHClNaS,2,O,3,3、环氧乙烷环氧丙烷共聚物的组成分析,H,2,CrSO,7,，测定氧化产物,37,杂链高分子,二、聚酯,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、对苯二甲酸的鉴别,2、邻苯二甲酸的鉴别,3、丁二酸（琥珀酸）的鉴别,4、己二酸的鉴别,5、癸二酸的鉴别,6、马来酸（顺丁烯二酸）的鉴别,7、富马酸（反丁烯二酸）的鉴别,38,杂链高分子,二、聚酯,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（二）定量分析,二元羧酸、脂肪酸和多元醇的分离和分析,（1）皂化,（2）二元羧酸钾盐的酸化,（3）邻苯二甲酸测定,（4）癸二酸的测定,（5）马来酸/富马酸的测定,（6）己二酸/丁二酸的测定,（7）对苯二甲酸/间苯二甲酸的测定,（8）脂肪酸的测定,（9）多元醇的测定,（10）不饱和聚酯树脂中苯乙烯含量的测定,39,杂链高分子,三、聚碳酸酯,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,定性鉴别,1、碳酸酯的鉴别,2、对二甲胺基苯甲醛显色试验,3、靛酚试验,4、聚碳酸酯中双酚A的鉴别,40,杂链高分子,四、聚酰胺（尼龙）,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、熔点,2、酸解法,3、溶解性,4、显色试验,5、尼龙与其他含氮高分子区别,（二）定量分析,1、酸解和电位滴定,2、水含量的测定,41,杂链高分子,五、纤维素衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、莫里斯显色试验,2、醋酸苯胺反应,3、蒽酮试验,4、醋酸(或丙酸)纤维素的硝酸镧试验,5、醋酸纤维素和醋酸丁酸纤维素的区分,6、硝酸纤维素,7、甲基纤维素和羧甲基纤维素的区分,8、乙基纤维素,9、苄基纤维素,42,杂链高分子,五、纤维素衍生物,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（二）定量分析,1、与蒽酮反应的比色分析,2、醋酸纤维素中醋酸(即乙酰基)含量,3、硝酸纤维素的含量分析,4、羟丙基纤维素中羟丙氧基含量的分析,5、羧甲基纤维素中OCH,2,COONa含量的测定,6、苄基纤维素分析,43,酚醛树脂,一、苯酚(包括取代酚)甲醛树脂,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、酚类,（1）靛酚试验,（2）酚酞试验,（3）密隆（Millon）试验,（4）对硝基苯胺试验,（5）2，4二硝基苯磺酰氯试验,（6）苯酚树脂和甲酚树脂的区别,44,酚醛树脂,一、苯酚(包括取代酚)甲醛树脂,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,2、甲醛,（1）铬变酸试验,（2）品红试验,（3）均苯三酚试验,45,酚醛树脂,一、苯酚(包括取代酚)甲醛树脂,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（二）定量分析,1、游离苯酚的测定,2、游离醛的测定,3、总羟基含量的测定,4、甲酚含量的测定,46,酚醛树脂,一、呋喃树脂,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、苯胺试验,2、醋酸苯胺试验,3、总羟基含量的测定,4、甲酚含量的测定,（二）定量分析,1、苯酚糠醛树脂中游离酚的测定,2、苯酚糠醛树脂中游离糠醛的测定,47,氨基树脂,一、脲醛树脂,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、碱解试验,2、苯肼试验,3、咕吨氢醇的试验,4、尿素酶的试验,5、脲醛树脂和蜜胺树脂的区分,（二）定量分析,1、脲含量的测定,2、总醛含量的测定,48,氨基树脂,二、硫脲甲醛树脂,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、史托弗试验,2、苯胺试验,（二）定量分析,1、游离醛的测定,2、游离甲醛和结合成羧甲基的甲醛的总含量,49,氨基树脂,三、三聚氰胺甲醛树脂（蜜胺树脂）,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、硫代硫酸盐试验,2、转化为氰尿酸的试验,（二）定量分析,1、蜜胺含量的测定,2、食品和饮料容器中甲醛被抽出量的测定,50,氨基树脂,四、苯胺甲醛树脂（苯胺树脂）,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,定性鉴别,1、糠醛试验,2、次氯酸钙试验,3、苯酚试验,51,氨基树脂,五、酪脘甲醛树脂(酪素树脂),第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,定性鉴别,1、黄脘反应,2、缩二脲反应,52,环氧树脂,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、乙醛试验,2、对甲基吡啶试验,3、间二硝基苯磺酸试验,4、靛酚试验,4、福氏试验,（二）定量分析,1、环氧树脂和改性环氧树脂的浓度测定,2、环氧基团的测定,3、羟基的测定,53,聚氨酯,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、利用游离异氰酸酯的鉴别,2、区分不同异氰酸酯的试验,3、区分聚醚型和聚酯型聚氨酯的试验,54,聚氨酯,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（二）定量分析,预聚物中异氰酸酯基的测定,55,橡胶,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（一）定性鉴别,1、Wijs法测双键,2、天然橡胶韦伯试验,3、丁苯橡胶偶氮染料试验,4、丁基橡胶汞化试验,5、氯磺化聚乙烯,56,橡胶,第五章 各类高分子材料的特殊定性鉴别和定量分析,（二）定量分析,1、丁二,烯共聚物中丁二烯含量的测定,2、氧化法测定聚异丁烯的含量,57,