塑料薄膜的辨别方法
行对比试验来鉴别。各种主要薄膜的燃烧特征如表 2 及图 2 所示。
在采用燃烧法估测塑料时,应注意如下几点:
(1)嗅气体时应尽量小心,不能将鼻子直对燃烧时产生的气体,应该用手煽动使少量气体至鼻子附
近。这样可以防止有害气体身体的伤害。
(2)在进行燃烧时,可以将的热塑性塑料和热固性塑料区分开来。前者在火焰中出现熔化、熔体滴
落和气泡,而后者出现烧焦,爆裂和褪色等现象。
(3)要防止金属夹具与塑料同时燃烧。如果金属和塑料一起燃烧,则自熄性、火焰颜色等可能与正 常状态下不一样。
(4)估测含有氯元素的塑料时,铜质夹具要先放在火焰中加热至焰色稳定,然后用已加热的铜质夹 具夹住待估测的塑料放在火焰中,如果火焰为鲜绿色则可判断为含氯塑料。 表 2 塑料燃烧估测表
水一滴,如有醋酸存在则显示褐色,即可证明为上述两种薄膜。
3、缩二脲反应
此法适用于尼龙、聚胺酯薄膜等。将薄膜试片放入浓苛性钠溶液 中并加热,当薄膜一部分被溶解后
冷却,再加入少量的硫酸铜溶液,如果呈显紫色,即证明存在 CO—NH—基。
4、硝酸鉴定 此法适用于硝化纤维素。将 0.1 克二苯胺放入 30ml 水和 100ml 浓硫酸的溶液中溶解作为试剂,将薄膜 试片放在点滴板上,然后在薄膜试片上滴一滴试剂,如呈显深蓝色,即表示存在硝化纤维素或其酯类。 5、聚偏二氯乙烯鉴定法 此法适用于聚偏二氯乙烯薄膜。通常采用以下两种方法: (1)把研成粉末的薄膜溶解于吡啶中,制 0.2%的溶液,然后将少量的溶液煮沸并加入等量的 0.2%苛 性钠甲醇溶液,如果有聚偏二氯乙烯存在,便渐显暗褐色。 (2)将薄膜小碎片浸放在吗啉中,在常温下放置 24 小时,如含有聚偏二氯乙烯,便呈黑褐色。 五、溶解性试验 将薄膜试片浸于各种有机溶剂中进行观察,根据溶解性的不同,可鉴别薄膜的种类。采用这种鉴别方 法,有时由于构成薄膜的分子的聚合度的增加,或者由于延伸形成结晶而产生不易溶解的现象,因此,不 能立即得出确切的结论。另外,薄膜含有增塑剂等添加剂时,也会影响其溶解性,因此,有必要同其他方 法并用。 六、物理常数试验 薄膜的物理常数试验有比重试验、熔点试验、折光率试验等。 比重试验是将薄膜浮于水面上,如能浮起来,则薄膜的比重小于 1,可能是聚乙烯或聚丙烯薄膜,如 浮不起来,虽然能鉴别出比重是大于 1,但还必须测定准确的比重,否则鉴别时就有很大差别,这是需要 注意的。比重试验有水置换法、比重瓶测定法、滴定法、密度梯度管测定法等。 水置换法又称天平法,这是一种用化学天平测定液体(主要是水)中的浮力的方法。试料的重量比较 多,测定薄膜重量的精确度很高,可作为常用的简易鉴别法。试验方法是取大小约为 2×2.5 厘米的薄膜作 为试片,尽量除掉薄膜上的污秽、脂肪等附着物。准确测定薄膜片的重量(精确度为 1 毫克),然后将蒸 馏水(煮沸并除掉空气)注入烧杯中,在保持 23±10C 的情况下放置在烧杯台上。将薄膜片用细金属丝从 天平的一端吊入水中,准确地测出其重量(精确度为 1 毫克),然后将薄膜片取下,恢复其原来的状态,再 准确地测定金属丝的重量(精确度至 1 毫克),根据下式算出: W / W - W1+ W 式中:W=薄膜片的重量(克)、W1=薄膜片用金属丝吊入水中时的重量(克)、W=金属丝的重量(克)。 其他试验方法如比重瓶测定法、滴定法、密度梯度管测定法等。 熔点试验很难。通常是把薄膜小片放置在电热板上,将其加热并测定熔化时的温度,当温度达到熔点 时,薄膜就失去原有形状。这时某些薄膜迅速熔化而完全变为液体,有些薄膜则分解为各式各样的状态。 最正确的鉴别,是首先急速升温到比预计熔点低 200C~250C,然后再控制在每秒上升 10C 的速度进行观察。 折光率的测定,有阿贝折光法和显微镜法等。 上述各种物理常数试验,在薄膜很纯的情况下基本可以测定,但一般作为最终制成品的薄膜,由于含 有增塑剂、颜料、气泡、填充剂等,情况则大不相同。此外,它也受结晶度、聚合度的影响,因此,最好 能与其他鉴别方法结合起来进行测定。 七、红外线吸收光谱试验 这种测试方法是用仪器来分析复杂的共聚物的成分,操作方法比较简易,即把红外线照在薄膜上,使 薄膜吸收红外线,但不同的薄膜吸收的量不同。这种方法可以鉴别薄膜的构造。红外线吸收光谱仪是衍射 光栅,将光源射出的光分光,分为.2.5~25 微米(实际是 16 微米)的波长,将光谱从 2.5 微米依次照射于 薄膜上,记录其光透过率,便可以进行定性测定和定量测定。各种薄膜的红外线吸收光谱图可查阅专著。 另外,通常市场出售的薄膜中含有增塑剂填充剂、颜料等,复合材料中还有粘合剂,因此,有鉴别薄 膜时是否把这些因素考虑在内,是有很大差别的。为了更准确地鉴别,最好与前述其他简易鉴别法并用。 八、其他测试法 其他测试法中有热分解法,它是通过测定聚合物中存在的单体来进行鉴别的一种方法。此外,还有通 过测定薄膜的紫外线吸收光谱的波长来进行鉴别等等。 热分解法,是对可以进行热分解的分解气体,通过显色及其他适当的方法进行鉴定。热分解试验通常 要进行 24 小时或数周的长时间热分解。薄膜的热分解见表 4。
☆
☆
☆
聚苯乙烯(拉伸)
☆
☆
☆
☆
聚偏二氯乙烯
☆
☆
×~△
×~△
聚酯
☆
☆
☆
☆
尼龙(未拉伸)
☆
○~☆
△
△
尼龙(双向拉伸)
☆
☆
☆
☆
聚氨酯
○
○
×
×~△
盐酸橡胶
△
☆
○
○
聚乙烯醇
☆
☆
×~△
×~△
普通玻璃纸
☆
☆
☆
☆
聚碳酸酯
☆
☆
☆
△~○
醋酸纤维素
☆
☆
☆
☆
☆—优 ○—良 △—可 ×—最差点 注:温度高的时候,有些变得不好; 二、物理性能试验鉴别法
图 1 薄膜的简易鉴别法 不熔融
拉伸聚丙烯 薄膜 普通玻璃纸
热收缩性
普通玻璃纸
防潮玻璃纸
差的薄膜
醋酸纤维素
不易延 防潮玻璃纸
热收缩性差的薄膜
硬质聚氯乙烯
伸薄膜 醋酸纤维素
拉伸聚丙烯
聚碳酸酯
硬质聚氯乙烯
醋酸纤维素
聚酯
拉伸聚氯乙烯
拉伸聚氯乙烯
尼龙
聚偏二氯乙烯
聚偏二氯乙烯
热收缩性
聚苯乙烯
聚苯乙烯
大的薄膜 拉伸聚丙烯
剂的聚氯乙烯薄膜的强度稍大些。双向拉伸薄膜通常是横向与纵向的强度均衡,但实际上有时也会产生若
干差异。单向拉伸薄膜是纵向拉伸,因此,纵向比横向的撕裂强度大。总之,通过物理性质的检验以鉴别
薄膜的种类是比较复杂的,一般需要与其他鉴别法结合进行。
2、收缩性能试验
Hale Waihona Puke 将薄膜缓慢接近火焰,不同种类的薄膜呈现出激烈收缩和不激烈收缩两种状态。收缩少的薄膜有聚酯、
聚丙烯(比重 0.90)
落在
水
有苯乙烯刺激味
聚苯乙烯(ABS)
上
热塑性
有黑烟
有新鲜芳香味
聚对苯二甲酸乙二酸酯
塑料 可燃
沉
有醋酸刺激味
聚醋酸乙烯
于 燃烧
浓甲醛味
聚甲醛
水
中
无黑烟
部分起泡,有芳香味
有机玻璃
四、显色反应试验法
将某种试剂滴在薄膜表面,便可显示出薄膜特有的颜色,这是一种根据薄膜特有的官能基显色来鉴别
硅树脂
色
有氢氟酸刺激味
聚三氟氯乙烯
黄色,下端绿色火焰,有刺激性盐酸味 聚氯乙烯(聚偏氯乙烯)
自熄 蓝色,上端黄色火焰,有烧焦羊毛味 聚酰胺
软
黄色火焰,带烟,有异氰酸酯的刺激味 聚氨酯
塑料 化
黄色,黑烟,有花果臭味
聚碳酸酯
试样 熔
有明显石腊味
聚乙烯(比重 0.92-0.95)
燃烧 化
自熄
试样 滴 浮
有明显的石油味
薄膜
聚碳酸酯
聚碳酸酯
拉伸聚氯乙烯
聚酯
熔融 聚酯
聚苯乙烯
尼龙
薄膜 尼龙
聚偏二氯乙烯
聚乙烯
热水可溶薄膜 聚乙烯醇
未拉伸聚丙烯
水溶性薄膜
容易延 软质聚氯乙烯
聚乙烯
伸薄膜 聚乙烯醇
未拉伸聚丙烯
水溶性薄膜
热水不溶薄膜 软质聚氯乙烯
盐酸橡胶
盐酸橡胶
三、燃烧试验法
将小片薄膜用火点燃,观罕其性质与状态的变化、燃烧的难易程度、自燃性的有无(离开火焰后是否
闪亮有黑烟 有刺激味
膨胀 ,爆 不溶于普通
裂,褐色
溶剂
图 2 高聚物燃烧现象
燃烧后变白, 蛋白质味 沸水中浸 20 分钟肪
自熄
变黑
脲醛树脂 褪色 不褪色
三氯氰胺甲醛 酚醛树脂
热固性塑料 燃烧时有黑烟,苯乙烯味,发脆
不饱和聚酯树脂
未烧
可燃
燃烧时有黑烟,苯酚味
环氧树脂
软焦
化爆 褪裂
燃烧时有黄色火焰,有 SiO2 灰 灭火焰,熔化变透明呈胶状,
冷却后,取溶液二、三滴滴在滴板上,再加上一滴浓硫酸,放置 20-30 分钟观察其显色。采用这种方法时,
聚乙烯、聚酯苤膜不会显出明显的变色。根据本试验法测定的主要薄膜的结果如表 3。
2、醋酸鉴别法
这种鉴别法适用于醋酸乙烯、醋酸纤维素薄膜。
将少量的薄膜放在点滴板上,加上 5%的硝镧溶液及一滴 0.01N(标准浓度)碘的酒精溶液,再加浓氨
特殊气味
软化烧焦
不溶于普通 溶剂
比重 1.06
软化
不溶于普通 溶剂
沉入水中
软化
不溶于通常 溶剂
沉入水中
AS
易
无
黄色,浓黑 烟
微弱苯味
软化,起泡, 不溶于普通
变黑