CS231795B1 - Sposob stanovenia epoxidických skupin - Google Patents

Abstract

Vynález spadá do odboru makromolekulárne] chémie. Týká sa stanovenia epoxidických skupin viazaných na práškovom izotaktickom polypropyléne s obsahom 0,5 až 2,0 % hmotnostných epoxidického kyslíka. Podstatou sposobu podlá vynálezu je, že 1 hmotnostný diel práškového izotaktického polypropylénu reaguje s 0,3 až 0,4 hmotnostných dielov látky obsahujúcej v molekule pohyblivý atóm vodíka viazaný na atóm dusíka alebo síry, s výhodou sukcínimidom, 2-merkaptobenztiazolom alebo dietanolamínom v prostředí 3,6 až 4,8 hmotnostných dielov organických rozpúšťadiel, s výhodou n-heptánu, dioxánu, dimetylformamidu alebo ich zmesi, připadne za přítomnosti 0,02 až 0,4 hmotnostných dielov katalyzátore, ktorým je terciárny amin, počas 2 až 5 hodin pri teplote 90 až 100 CC. Stanovuje sa hmotnostný prírastok na práškovom polypropyléne a/alebo viazaný dusík, síra.

Description

231795 8

Vynález sa týká sposobu stanovenia epo- xidických skupin.

Kvantitativné stanovenie epoxidickýchskupin představuje jednu z najobtiažnejšíchúloh v organickej analýze. Hlavnú kompli-káciu sposobuje velká reaktivita tejto funkč-nej skupiny, umožňujúca reakcie spojenés otvorením epoxidového kruhu, rožne pre-šmyky za tvorby karboinylových funkčnýchskupin, vzniku enolov alebo polymérov,príp. dalších reakčných produktov vznika-júcich z produktov primárných premienepoxidickej funkčnej skupiny. Vedenie re-akcie epoxidickej funkčnej skupiny tak, abyju bolo možné použit na jej kvantitativnéstanovenie vyžaduje zvyčajne rozsiahlu op-timalizáciu podmienok stanovenia.

Metody stanovenia epoxidických skupinv polyméroch sú vo· váčšine prípadov zalo-žené na adícii halogenovodíka najčastejšievolného chlorovodíka alebo v pyridíniumchloride alebo ipyridínium perchloráte naepoxidovú skupinu vo vodnom prostředí.Ako činidlá sa používajú tiež tiosíran sod-ný, siričitan sodný, alebo kyselina jodistá.Metódy prevedenia sú najčastejšie titračné,připadne s turbidimetrickým meraním. Prinepriamej metóde sa určí prebytok činidla,ktorý nezreagoval. Určitým riešením je po-užitie fyzikálnych alebo fyzikálno-chemic-kých inštrumentálnych metod pri stanove-ní. Stanovenie epoxidických funkčných sku-pin viazaných na polyméry má svoje speci-fické zvláštnosti, najma ak sú polyméry vtuhom stave, ipretože tu vystupujú do popre-dia adsorpčné javy prebiehajúce na povrchutuhej fázy.

Uvedené nedostatky sú odstránené u spo- sobu stanovenia epoxidických skupin podlávynálezu viazaných na práškovom izotak-tickom polypropyléne s obsahom 0,5 až 2,0percent hmotnostných epoxidického kyslí-ku, podstatou ktorého je, že 1 hmotnostnýdiel práškového izotaktického polypropylé-nu reaguje s 0,3 až 0,4 hmotnostných dielovlátky, obsahujúcej v molekule pohyblivýatom vodíka vlazaný na atom dusíka alebosíry, s výhodou sukcínimidom, 2-merkapto-benztiazolom alebo dietanolamínom v pro-středí 3,6 až 4,8 hmotnostných dielov orga-nických rozpúšťadiel, s výhodou n-heptánu,dioxánu, dimetylformamidu alebo ich zme-si, připadne za přítomnosti 0,02 až 0,04hmotnostných dielov katalyzátore, ktorýmje terciárny amin, počas 2 až 5 hodin priteplote 90 až 100 °C a epoxidické skupinysa stanoví z hmotnostného prírastka napráškovom izotaktickom polypropyléne a//alebo z obsahu viazaného dusíka alebo sí-ry stanovených elementárnou analýzou.Práškový izotaktický polypropylén s obsa-hom 0,5 až 2,0 % hmot. epoxidického kys-líka sa získává očkováním nízkooxidované-ho polypropylénu 2,3-epoxypropylmetakry-látom vo vodnej emulzii pri teplote 30 °C zaaktivácie reakcie chelátom dvojmocného že-leza.

Metoda podl'a vynálezu umožňuje získatpřesné výsledky pri časovém priebehu re-akcií polymérov, prejavujúcich sa poklesomobsahu epoxidických skupin, resp. ich vzni-ku.

Epoxidické funkčně skupiny můžu za ur-čitých podmienok reagovat s látkami obsa-hujúcimi pohyblivý vodík, ako to už bolopopísané v čs. AO č. 218 602

pp-CH-CH.+ HX xoz Látky cbsahujúce mimoriadne pohyblivývodík je možné použit na kvantitativné sta-novenie epoxidických funkčných skupin via-zaných na práškovom izotaktickom poly-propyléne. Použitá látka musí mať z důvo-dov jednoznačnej interpretácie výsledkuiba jeden pohyblivý vodík schopný sa via-zať na epoxidickú skupinu, pričom je uži-točné ju použit' v molovej prevahe. Akovhodnými sa ukázali činidlá ako sukcín-imid,, 2-merkaptiobenztiazol a dietamolamín.

Ich účinok může byt podpořený přidánímkatalytického množstva terciárneho aminu,ktorý skracuje dobu potrebnú k stanoveniua znižuje teplotu reakcie. Použité rozpúš-ťadlo má za úlohu sprostredkovať styk či-nidla s povrchom polyméru. Teplota stano-venia je určená stabilitou epoxidickej funkč-nej skupiny a je volená tak, aby ešte nedo-cházelo k iným reakciám. Je výhodné sta-novenie robit v inertnej atmosféře, ako na-příklad pod dusíkom.

-PP-CH-CHrX i

OH Výsledok stanovenia sa vyčísli z prírastkuhmotnosti vzorky po jej premytí a vysuše-ní, preto použité činidlá musia mať dosta-tečné vysokú molekulová hmotnost, abyprírastok hmotnosti vzorky bol spofahlivoidentifikovatelný. Přítomnost presne defino-vaného množstva dusíka alebo síry v čini-dle umožňuje ověřit výsledok vážkovej ana-lýzy tiež elementárnou analýzou — stano-veních ich obsahu v stanovenej vzorke.

Spůsob stanovenia podlá vynálezu je mož-né použit na sledovanie časového priebehurůzných reakcií poklesom obsahu epoxidic-kých funkčných skupin v polyméri, alebotiež priebeh ich vzniku. Výhodné je toto sle-dovat v ampulkách v statickom převedenípri použití série vzoriek.

Chyba stanovenia epoxidickej skupiny uvedenou metodikou bola zrovnatefná s chy- bou získanou u iných postupov v homogén- nej fáze. 231795 8

S

Predmet vynálezu je doložený na nasle-dujúcich príkladoch. Příklad 1

Do ampulky s obsahom 15 cm3 v inertnejdusíkové] atmosféře sa nadávkuje 1,0 gpráškového izotaktického polypropylénu sobsahom 0,5 až 2,0 % hmotnostně epoxidic-kého kyslíka, činidlo, ktorým je 0,3 g suk-cínimidu v dvojmolovom přebytku voči epo-xidickým skupinám, 5 cm3 zmesi rozpúšťa-diel, ktorým je 3,1 g n-heptánu a 0,5 g di-oxánu a katalyzátor, ktorým je 0,04 g tri-etylamínu.

Po uzavretí sa obsah ampulky premiešapretrepaním a ampulka sa umiestni statickydo vytemperovaného kúpefa. Po určenomčase od 2 do 5 hodin, tu 3 hodiny sa am-pulka ochladí a jej obsah sa kvantitativnéprenesie do 100 ml metanolu. Po 2 hodináchsa tuhá fáza oddělí na sklenej frite S 2. Nanej sa premyje vodou a acetonem a sušína vzduchu pri laboratórnej teplote do kon-štantmej hmotnosti. Z prírastku hmotnosti vzorky sa určímnožstvo- naviazaného činidla, ktoré přepo-čítané na počet molov udává súčasne početmolov epoxidického kyslíka v 1 g skúma-nej vzorky. Vynásobením tohoto údajů čís-lom 1600 sa získajú hmotnostně % epoxi-dického kyslíka vo vzorke. Výsledok sauvádza ako aritmetický priemer dvoch na-vzájem nezávislých paralelných stanovení.

Obsah epoxidického kyslíka sa zistí aj zvýsledku stanovenia dusíka aleboi síry vovzorkách organoanalytickými postupmi.

Chyba stanovenia epoxidického- kyslíkavážkové bola ± 0,7 % z analýzy na obsahdusíka ± 1,6 °/o, z analýzy na obsah síry± 1,5 %. Výsledky dalších stanovení uvedených vpříklade 2 až 4 sú v tabufke 1. Příklad 2

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým roz-dielom, že k 1,0 g práškového izotaktickéhopolypropylénu sa nadávkuje 0,3 g 2-mer-kaptobenztiazolu a 4,8 g dimetylformamidu. Příklad 3

Postupuje se ako v příklade 1 s tým roz-dielom, že k 1,0 g práškového izotaktické-ho polypropylénu sa nadávkuje 0,4 g 2-mer-kaptobenztiazolu, 0,02 g trietylamínu a 4,4 go-xylénu. P r í k 1 a d 4

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým roz-dielom, že k 1,0 g práškového- izotaktickéhopolypropylénu sa nadávkuje 0,3 g dietanol-amínu a zmes 3,1 g n-heptánu a 0,5 g di-oxánu. 231795

Podmienky pře kvantitativné stanovenie epoxidického kyslíka v množstva 0,5 až 2,0 % hmot. viazaného na izotaktický práškovýpolypropylén Příklad Činidlo Rozpúšťadlo dimetyl- Kataly- Teplota Doba Výsledok stanovenia epoxidu (%] 0,51 ± 0,01 0,70 ± 0,01 1,20 ± 0,02 1,83 ± 0,03 stano- venia (hod.) CO ΙΌ CO CM pri stanovení (°C) in O in o ω o® 03 * r-1 zátor Trietyl- amín (g) CM CO <O O C3 Tí •pH forman (g) 00 '<8 _ -3 in in O θ' c 'tu i--1 * * C3 0 S cv—· Φ tx> Λ ' ά r-( rH co co" bo CO M O Ο θ' O JB 3 Ό XL> 1 Sukcínimid 2 2-merkaptobenztiazol 3 2-merkaptobenztiazol 4 Dietanolamín

Claims (1)

1. 231795 PREDMET SpQsob stanovenia epoxidických skupinviazaných na práškovom izotaktickom poly-propyléne s obsahom 0,5 až 2,0 % hmot-nostných epoxidického kyslíka, vyznačenýtým, že 1 hmotnostný diel práškového izo-taktického polypropylénu reaguje s 0,3 až0,4 hmotnostných dielov látky, obsahujúcejv molekule pohyblivý atom vodíka viazanýna atom dusíka alebo síry, s výhodou suk-cínimidom, 2-merkaptobenztiazolom, alebodietanolamínom, v prostředí 3,6 až 4,8 hmot- vynalezu nostných dielov organických rozpúšťadiel,s výhodou n-heptánu, dioxánu, dimetylform-amidu alebo ich zmesi, připadne za přítom-nosti 0,02 až 0,04 hmotnostných dielov ka-talyzátora, ktorým je terciárny amin, počas2 až 5 hodin při teplote 90 až 100 °C a epo-xidické skupiny sa stanovia z hmotnostnéhoprírastka na práškovom izotaktickom poly-propyléne a/alebo z obsahu viazaného du-síka alebo síry stanovených elementárnouanalýzou. 4