第四章-高分子材料的鉴别和分析优秀PPT.ppt
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1、第四章第四章 高分子材料的鉴别和分析高分子材料的鉴别和分析l主要内容主要内容l塑料的物理鉴别方法塑料的物理鉴别方法l塑料的元素检测分析塑料的元素检测分析l塑料综合鉴别的流程塑料综合鉴别的流程广东轻工职业技术学院第一节第一节 高分子材料的外观和用途高分子材料的外观和用途一、高分子材料的外观一、高分子材料的外观(一一)透亮性和颜色透亮性和颜色塑料本色呈透亮、半透亮或不透亮。塑料本色呈透亮、半透亮或不透亮。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。乙烯等。塑料透亮性一般与试样的厚度、结晶性、组成和所加添加塑料透亮性一般与试样的厚度、结
2、晶性、组成和所加添加剂等有关。剂等有关。塑料制品基本须要着色塑料制品基本须要着色有机颜料对塑料的透亮性影响不大,有机颜料对塑料的透亮性影响不大,无机颜料明显影响塑料的透亮性能无机颜料明显影响塑料的透亮性能固态树脂通常有粉末和颗粒两种形态。固态树脂通常有粉末和颗粒两种形态。广东轻工职业技术学院(二二)塑料制品的外形塑料制品的外形(1)(1)薄膜:薄膜:聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜、尼龙膜等。聚苯乙烯膜、尼龙膜等。(2)(2)板材:板材:PVCPVC硬板、硬板、ABSABS板、酚醛层压纸板、酚板、酚醛层压纸板、酚醛玻璃布板等。醛玻璃布板等。(3)(3)
3、管材管材:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙等。聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙等。(4)(4)泡沫泡沫:聚苯乙烯、聚氨酯泡沫、聚聚苯乙烯、聚氨酯泡沫、聚氯乙烯、聚乙烯、氯乙烯、聚乙烯、EVAEVA等。等。聚苯乙烯等金属感,落地有嘹亮的金聚苯乙烯等金属感,落地有嘹亮的金属声。属声。l(三三)手感和机械性能手感和机械性能l工程塑料机械强度高,工程塑料机械强度高,硬度高;硬度高;l通用塑料松软,强度差;通用塑料松软,强度差;l聚乙烯、聚丙烯等表面聚乙烯、聚丙烯等表面光滑;光滑;l低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、EVAEVA等等有蜡状感;有蜡状感;l聚甲基丙烯酸甲酯透亮。聚甲基丙烯酸甲酯透亮。l软聚氯乙烯、聚
4、氨酯有软聚氯乙烯、聚氨酯有类似橡胶的弹性。类似橡胶的弹性。广东轻工职业技术学院二 高分子材料的用途l各种薄膜、人造革,容器,泡沫等;各种薄膜、人造革,容器,泡沫等;l日用品、手提箱、玩具、钟表、照相机零件等;日用品、手提箱、玩具、钟表、照相机零件等;l各种建材,各种管材、线带;各种建材,各种管材、线带;l机械零件,设备仪表盘及零件、防护罩机械零件,设备仪表盘及零件、防护罩l光学仪器,电器绝缘层,汽车配件,机械轴承、光学仪器,电器绝缘层,汽车配件,机械轴承、活塞环、衬垫、密封材料、阀、隔膜等;活塞环、衬垫、密封材料、阀、隔膜等;l医院和试验室器具,防腐蚀管道、储槽;医院和试验室器具,防腐蚀管道、
5、储槽;广东轻工职业技术学院其次节 塑料的简洁鉴别方法l塑料的简洁鉴别方法塑料的简洁鉴别方法l运用简洁的物理、化学方法鉴别塑料材料的种类。运用简洁的物理、化学方法鉴别塑料材料的种类。l包括:溶解法、密度法、热融法、燃烧、显色等包括:溶解法、密度法、热融法、燃烧、显色等 广东轻工职业技术学院一、塑料的显色试验一、塑料的显色试验l什么显色试验?什么显色试验?l在微量或半微量范围内用点滴试验手段,通过观测试样反应的在微量或半微量范围内用点滴试验手段,通过观测试样反应的特征颜色来定性鉴别高聚物的方法。特征颜色来定性鉴别高聚物的方法。l(一一)Liebermann Storch-Morawski显色试验显
6、色试验l方法步骤方法步骤l取几毫克试样于试管中,令其溶于取几毫克试样于试管中,令其溶于2mL热乙酐中,待冷却后加热乙酐中,待冷却后加3滴质量百分比为滴质量百分比为50的硫酸,马上视察颜色变更。的硫酸,马上视察颜色变更。l10 min后以及用水浴加热至约后以及用水浴加热至约100(比沸点略低比沸点略低)后,再次视后,再次视察记录颜色变更。察记录颜色变更。l该方法试剂的温度和浓度必需稳定,否则同一聚合物会出现不该方法试剂的温度和浓度必需稳定,否则同一聚合物会出现不同的颜色。同的颜色。表表4141广东轻工职业技术学院广东轻工职业技术学院l试验步骤试验步骤l在试管中小火加热在试管中小火加热5mg5mg
7、左右的试样令其裂解,冷却后加左右的试样令其裂解,冷却后加1 1滴浓盐酸,滴浓盐酸,l加加1010滴质量百分比为滴质量百分比为1 1的对二甲氨基苯甲醛的甲醇溶的对二甲氨基苯甲醛的甲醇溶液。液。l放置片刻,再加放置片刻,再加0.5mL0.5mL左右的浓盐酸,左右的浓盐酸,l最终,用蒸馏水稀释,视察整个过程中颜色的变更。最终,用蒸馏水稀释,视察整个过程中颜色的变更。l不同的高聚物材料与对二甲氨基苯甲醛的显色试验不同的高聚物材料与对二甲氨基苯甲醛的显色试验表表表表4242(二)对二甲氨基苯甲醛显色试验广东轻工职业技术学院广东轻工职业技术学院(三三)吡啶显色试验鉴别含氯高聚物吡啶显色试验鉴别含氯高聚物
8、1 1与冷吡啶的显色反应与冷吡啶的显色反应取少许无增塑剂的高聚物试样,加入约取少许无增塑剂的高聚物试样,加入约1mL1mL吡啶,放置几分钟后加入吡啶,放置几分钟后加入2 23 3滴质量百分比滴质量百分比约为约为5 5氢氧化钠的甲醇溶液,马上视察产生的颜色,氢氧化钠的甲醇溶液,马上视察产生的颜色,过过5min5min和和1h1h后分别视察并记录颜色变更。后分别视察并记录颜色变更。广东轻工职业技术学院2 2与沸腾的吡啶的显色反应与沸腾的吡啶的显色反应 取少许无增塑剂的高聚物试样,加入约取少许无增塑剂的高聚物试样,加入约1ml1ml吡啶煮沸,将溶液分成两份。吡啶煮沸,将溶液分成两份。第一部分重新煮沸
9、,加入第一部分重新煮沸,加入2 2滴质量百分比为滴质量百分比为5 5氢氧化钠的甲醇溶液,分别记录马上视察和氢氧化钠的甲醇溶液,分别记录马上视察和 5min5min后视察到的颜色变更;后视察到的颜色变更;其次部分在冷溶液中加入其次部分在冷溶液中加入2 2滴同样的氢氧化钠的甲醇溶液,分别记录马上视察和滴同样的氢氧化钠的甲醇溶液,分别记录马上视察和5min5min后视察到后视察到的颜色变更。的颜色变更。广东轻工职业技术学院(四)一氯和二氯醋酸显色试验l取几毫克粉碎了的试样于试管中,加入约取几毫克粉碎了的试样于试管中,加入约5mL5mL二氯醋酸或熔化二氯醋酸或熔化了的一氯醋酸,加热至沸腾约了的一氯醋酸
10、,加热至沸腾约1 12min2min。视察颜色变更。视察颜色变更。l若煮沸若煮沸2min2min后仍不显色,则为否定的负结果。后仍不显色,则为否定的负结果。l不同物质显色反应的颜色变更如表不同物质显色反应的颜色变更如表4545所示。所示。广东轻工职业技术学院(五)铬变酸显色试验l鉴别含甲醛高聚物l试验步骤l取少量试样放入试管中,加入2mL浓硫酸及少量铬变酸,在6070下加热10min,静置1h后视察颜色,出现深紫色表明有甲醛。l同时做一空白试验对比。广东轻工职业技术学院l鉴别含酚高聚物鉴别含酚高聚物l在试管里加热少许试样不超过在试管里加热少许试样不超过1min1min,用一小片浸有,用一小片浸
11、有2 2,6 6一二氯一二氯(或溴或溴)苯醌一苯醌一4 4一氯亚胺的饱和乙醚溶液一氯亚胺的饱和乙醚溶液并风干的滤纸盖住管口。并风干的滤纸盖住管口。l试样分解后,取下滤纸置于氨蒸气中或滴上试样分解后,取下滤纸置于氨蒸气中或滴上1 12 2滴滴稀氨水,若出现蓝色的稀氨水,若出现蓝色的靛酚蓝斑点靛酚蓝斑点表明有酚表明有酚(包括甲包括甲酚、二甲酚)酚、二甲酚)(六六)Gibbs靛酚显色试验靛酚显色试验广东轻工职业技术学院二二 溶溶 解解 法法(一)基本原理(一)基本原理塑料溶解性能与其聚合物基材的结构、溶剂的种类、溶塑料溶解性能与其聚合物基材的结构、溶剂的种类、溶解条件等因素有关解条件等因素有关.热固
12、性塑料不能被溶剂溶解,只在适当的溶剂才可能产热固性塑料不能被溶剂溶解,只在适当的溶剂才可能产生溶胀。生溶胀。热塑性塑料热塑性塑料:在适当的条件下,可以被溶剂溶解。在适当的条件下,可以被溶剂溶解。溶剂的选择三原则溶剂的选择三原则极性相像原则极性相像原则溶剂化原则溶剂化原则溶解度参数相近溶解度参数相近广东轻工职业技术学院(二二)试验操作方法试验操作方法取少量试样粉末放入试验溶剂中,在摇动下视察取少量试样粉末放入试验溶剂中,在摇动下视察溶解状况。溶解状况。如溶胀、粉末消逝、溶剂粘度增加等。如溶胀、粉末消逝、溶剂粘度增加等。持续一段时间后,若无明显的现象产生,则改用持续一段时间后,若无明显的现象产生,
13、则改用加热或回流方式进行溶解试验。加热或回流方式进行溶解试验。静置分层试验是否有残留物。静置分层试验是否有残留物。向澄清的试验液中加入几滴该试样不良溶剂,视向澄清的试验液中加入几滴该试样不良溶剂,视察是否有无沉淀产生。察是否有无沉淀产生。广东轻工职业技术学院三三.密度法密度法u密度是全部材料都具有的参数密度是全部材料都具有的参数u同种材料在同一条件下,密度值是确定的。同种材料在同一条件下,密度值是确定的。u密度的测试原理密度的测试原理u依据塑料的密度不同,鉴别塑料。依据塑料的密度不同,鉴别塑料。u影响塑料密度的因素影响塑料密度的因素u塑料不是纯聚合物,其中加入了各种助剂及填充料。塑料不是纯聚合
14、物,其中加入了各种助剂及填充料。u“纯聚合物纯聚合物”的塑料,存在有气王泡、空穴、杂质等影响密度的成分。的塑料,存在有气王泡、空穴、杂质等影响密度的成分。u不同的合成工艺,成型方法,塑料密度有差异。不同的合成工艺,成型方法,塑料密度有差异。u当塑料中添加成分对其密度影响较大时,需把试样溶解提纯后测试。当塑料中添加成分对其密度影响较大时,需把试样溶解提纯后测试。u如沉淀、萃取等方法除去添加剂。如沉淀、萃取等方法除去添加剂。u不能用单一的密度来鉴别塑料品种。不能用单一的密度来鉴别塑料品种。u塑料的密度值都在塑料的密度值都在0.90.92.02.0的狭窄范围内,每种塑料的密度都不是固定值。的狭窄范围
15、内,每种塑料的密度都不是固定值。广东轻工职业技术学院l脲醛树脂泡沫脲醛树脂泡沫 0.010.02聚氨脂聚氨脂(线型线型)1.171.22l聚氨脂泡沫聚氨脂泡沫0.010.40PMMA 1.171.20l聚苯乙烯泡沫聚苯乙烯泡沫 0.020.30聚醋酸乙烯聚醋酸乙烯1.171.19l酚醛泡沫酚醛泡沫 0.030.35单体浇铸尼龙单体浇铸尼龙1.131.15l聚氯乙烯泡沫聚氯乙烯泡沫 0.030.30尼龙尼龙6 1.121.15l环氧树脂泡沫环氧树脂泡沫 0.0806浇铸环氧树脂浇铸环氧树脂1.12.4l聚乙烯泡沫聚乙烯泡沫 0.47 不饱和聚酯不饱和聚酯1.11.2l聚丙烯聚丙烯 0.890.9
16、1尼龙尼龙66 1.091.14l低密度聚乙烯低密度聚乙烯 0.890.93尼龙尼龙10101.05l高密度聚乙烯高密度聚乙烯 0.940.98EVA 0.930.96lABS 1.011.15聚苯乙烯聚苯乙烯 1.041.07l聚氨脂聚氨脂(交联交联)1.201.26PVC(软质软质)1.21.35l聚砜聚砜 1.24 PVC(硬质硬质)1.381.41l硅塑料硅塑料 1.251.90酚醛模塑料酚醛模塑料1.321.45l聚甲醛聚甲醛 1.425 三聚氰胺模塑料三聚氰胺模塑料 1.351.5l聚碳酸酯聚碳酸酯 1.20 聚四氟乙烯聚四氟乙烯2.12.3lPET 1.381.41聚苯醚聚苯醚
17、1.051.0常用塑料的密度值常用塑料的密度值 广东轻工职业技术学院密度法鉴别塑料的方法密度法鉴别塑料的方法l把须要鉴别的塑料样品分别放进不同的密度的液体中,视把须要鉴别的塑料样品分别放进不同的密度的液体中,视察其沉浮状况,便可以初步确定样品的密度范围,从而鉴察其沉浮状况,便可以初步确定样品的密度范围,从而鉴别塑料。别塑料。l 不同密度值的溶液的配制不同密度值的溶液的配制l(1)95%乙醇乙醇 0.79g/cm3;l(2)蒸馏水)蒸馏水 1.0 g/cm3;l(3)饱和氯化镁溶液)饱和氯化镁溶液 1.34 g/cm3;l(4)饱和氯化锌溶液)饱和氯化锌溶液 2.01 g/cm3;l(5)饱和氯
18、化钠溶液)饱和氯化钠溶液 1.19 g/cm3;l()饱和氯化钙溶液()饱和氯化钙溶液 1.27 g/cm3;l(7)58.4%乙醇水溶液乙醇水溶液 0.91 g/cm3;l()()55.4%乙醇水溶液乙醇水溶液 0.925g/cm3。广东轻工职业技术学院三三.熔融法熔融法u以塑料的熔点或软化点鉴别塑料以塑料的熔点或软化点鉴别塑料u热固性的塑料热固性的塑料u受热外形尺寸稳定,达到分解温度以上时,则表面起泡、烧焦、受热外形尺寸稳定,达到分解温度以上时,则表面起泡、烧焦、始终没有流淌性出现。始终没有流淌性出现。u热塑性塑料热塑性塑料u加热时,材料则从硬加热时,材料则从硬软软流淌流淌分解。分解。u结
19、晶性塑料,常温下为乳白色至不透亮的角质状(除非制品很厚结晶性塑料,常温下为乳白色至不透亮的角质状(除非制品很厚或加工条件特殊)。或加工条件特殊)。u在温度上升时,材料渐渐变软,在很窄的温度范围内(熔点时)在温度上升时,材料渐渐变软,在很窄的温度范围内(熔点时)变成清亮透亮的熔体。变成清亮透亮的熔体。u非晶塑料,常温时为无色透亮体。非晶塑料,常温时为无色透亮体。u温度上升时,材料渐渐变成软而富有弹性的粘弹体,当达到某一温度上升时,材料渐渐变成软而富有弹性的粘弹体,当达到某一温度时,则成为能流淌的熔体。温度时,则成为能流淌的熔体。广东轻工职业技术学院热塑性塑料的软化点或熔点热塑性塑料的软化点或熔点
20、l塑料材料塑料材料温度,温度,塑料材料塑料材料 温度,温度,l聚苯乙烯聚苯乙烯 70115 聚乙烯聚乙烯d0.92 110lPMMA 120160 聚乙烯聚乙烯d0.94 120l聚甲醛聚甲醛165185 聚乙烯聚乙烯d0.96 130l聚氯乙烯聚氯乙烯 7590 聚丙烯聚丙烯 160170l聚碳酸酯聚碳酸酯 220230 PET 250260l聚醋酸乙烯聚醋酸乙烯 3585 单体浇铸尼龙单体浇铸尼龙216lEVA 6590 尼龙尼龙6 215225l聚四氟乙烯聚四氟乙烯 325330 尼龙尼龙1010195210lPU(线型线型)150185 尼龙尼龙66240l聚砜聚砜 174 聚苯醚聚苯
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- 第四 高分子材料 鉴别 分析 优秀 PPT
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