Как выделить наполнитель в ПВХ?

- Проблемы и успехи в деле внедрения систем менеджмента качества. Сертификация производств и продуктов. Контроль качества и технический контроль. Работа с рекламациями клиентов.
- Problems and successes during the introduction of systems of quality management. Certification of production and products. Quality control and technical control. How to work with claims from clients.
Ответить
Сообщение
Автор
faritowich
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 27 фев 2017, 23:09
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 8 раз

Как выделить наполнитель в ПВХ?

#1 Сообщение faritowich » 04 ноя 2020, 14:04

Коллеги, добрый день.

Есть необходимость исследовать наполнитель в ПВХ. Известно, что наполнитель - высокодисперсный диоксид кремния по типу Аэросила, но хочу подробнее изучить сами частицы, размер и т.д. Пока планирую пробовать два метода:
1) В муфельном шкафу нагреть градусов там до 700 и подождать, пока весь ПВХ деструктирует и улетит. Сейчас ищу муфель, но может кто-то знает, оно вообще имеет смысл, останутся ли чистые частицы наполнителя или они будут неразличимы? Насколько я знаю, есть метод для того же ПЭ на определение массовой доли золы тем же методом.
2) Растворяю измельченный материал в хлористом метилене и отделяю осадок с наполнителем. Тут проблема в том, что все равно ПВХ остается на частицах наполнителя. Подумываю совместить этот метод с муфелем и прокалить осадок.

Прошу совета, если кто-то сталкивался с подобной задачей.

st_alexander
Сообщения: 1105
Зарегистрирован: 31 окт 2012, 12:53
Страна, Регион, Область: Санкт-Петербург
Город: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 1313 раз
Поблагодарили: 518 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#2 Сообщение st_alexander » 04 ноя 2020, 15:19

faritowich писал(а):
04 ноя 2020, 14:04
Коллеги, добрый день.

Есть необходимость исследовать наполнитель в ПВХ. Известно, что наполнитель - высокодисперсный диоксид кремния по типу Аэросила, но хочу подробнее изучить сами частицы, размер и т.д. Пока планирую пробовать два метода:
1) В муфельном шкафу нагреть градусов там до 700 и подождать, пока весь ПВХ деструктирует и улетит. Сейчас ищу муфель, но может кто-то знает, оно вообще имеет смысл, останутся ли чистые частицы наполнителя или они будут неразличимы? Насколько я знаю, есть метод для того же ПЭ на определение массовой доли золы тем же методом.
2) Растворяю измельченный материал в хлористом метилене и отделяю осадок с наполнителем. Тут проблема в том, что все равно ПВХ остается на частицах наполнителя. Подумываю совместить этот метод с муфелем и прокалить осадок.

Прошу совета, если кто-то сталкивался с подобной задачей.
Ну раз исследовать "сами частицы, размер и т.д.", то я за №2 и микроскоп. Тем более, что достаточно и капли "смыва"
За это сообщение автора st_alexander поблагодарил:
faritowich
Рейтинг: 5%

Аватара пользователя
kor
Сообщения: 714
Зарегистрирован: 18 фев 2017, 11:10
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Ижевск
Благодарил (а): 412 раз
Поблагодарили: 398 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#3 Сообщение kor » 04 ноя 2020, 18:12

ПВХ не растворяется в метиленхлориде, поэтому выделить осадок не получится.
Если знаете , что наполнитель - диоксид кремния, то проще содержание установить по плотности.
Если будете сжигать в муфеле, то при 700 град. ПВХ просто обуглится, там идет сшивка при таких температурах, плюс продукты разложения чрезвычайно токсичны, и золу вы разделить не сможете. Зачем это Вам?
За это сообщение автора kor поблагодарили (всего 2):
st_alexanderfaritowich
Рейтинг: 10%
нет войне!

faritowich
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 27 фев 2017, 23:09
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 8 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#4 Сообщение faritowich » 04 ноя 2020, 19:19

kor писал(а):
04 ноя 2020, 18:12
ПВХ не растворяется в метиленхлориде, поэтому выделить осадок не получится.
Если знаете , что наполнитель - диоксид кремния, то проще содержание установить по плотности.
Если будете сжигать в муфеле, то при 700 град. ПВХ просто обуглится, там идет сшивка при таких температурах, плюс продукты разложения чрезвычайно токсичны, и золу вы разделить не сможете. Зачем это Вам?
В метиленхлориде ПВХ растворяется. Вот на этой неделе растворил образец и отделил осадок, оставшийся метиленхлорид выпарил, получил полимерную пленку, прогнал её через ИК - точно ПВХ.

К сожалению, по плотности содержание определить так легко не получится, так как изделие пористое. Поэтому массовое содержание как раз хочу попробовать в муфеле определить. Под вытяжкой, разумеется. ПВХ, допустим, обуглится при 700. А если дождаться, пока улетит основная органика, а потом обугленный остаток с наполнителем прокалить при 1000+ градусах?

Аватара пользователя
Maks42
Сообщения: 12575
Зарегистрирован: 19 окт 2009, 11:40
Страна, Регион, Область: Узбекистан
Город: Ташкент
Откуда: Калинин
Благодарил (а): 2716 раз
Поблагодарили: 3101 раз
Контактная информация:

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#5 Сообщение Maks42 » 05 ноя 2020, 09:20

Обычно делают при 600 и 900 С, реже при 600 и 1000 С (ГОСТ 15973).
За это сообщение автора Maks42 поблагодарил:
faritowich
Рейтинг: 5%
Yo'q urush!

Аватара пользователя
kor
Сообщения: 714
Зарегистрирован: 18 фев 2017, 11:10
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Ижевск
Благодарил (а): 412 раз
Поблагодарили: 398 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#6 Сообщение kor » 05 ноя 2020, 11:08

Очень странно, что образец растворился. Если растворять смолу ПВХ, то ни через день, ни через неделю раствора не получить, полимер только на бухает.
Может быть есть смысл просто по назначению изделия посмотреть стандартные рецептуры? Композиция пластифицированная или жёсткая?
нет войне!

faritowich
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 27 фев 2017, 23:09
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 8 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#7 Сообщение faritowich » 05 ноя 2020, 14:32

kor писал(а):
05 ноя 2020, 11:08
Очень странно, что образец растворился. Если растворять смолу ПВХ, то ни через день, ни через неделю раствора не получить, полимер только на бухает.
Может быть есть смысл просто по назначению изделия посмотреть стандартные рецептуры? Композиция пластифицированная или жёсткая?
Предположу, что он может растворяться, потому что технология производства этих изделий - через органозоль. Берут порошок ПВХ с добавками (сажа и проч), смешивают с наполнителем, добавляют циклогексанон и воду, получают пастообразную массу, которую прогоняют через шнековый смеситель, придают форму листа на каландрах, а затем медленно выпаривают. Так получают микропористую структуру. Возможно, поэтому связи между частицами такие слабые, что материал растворяется.

Композиция, судя по всему, непластифицированная. На ИК спектре есть пик, отвечающий за =О связь, сначала думали, что это фталатный пластификатор, но экстрагировать пластификатор не удалось. Решили, что это может быть остаток от циклогексанона - он как раз имеет высокую температуру кипения и мог остаться в материале.

А стандартные рецептуры, к сожалению, в свободном доступе не найти - это ПВХ-сепараторы для свинцово-кислотных аккумуляторов, в России по такой технологии не умеют делать, да и в мире производителей мало и они тщательно охраняют свои рецептуры))

Аватара пользователя
Kirilliq
Сообщения: 2952
Зарегистрирован: 20 янв 2009, 15:06
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Откуда: из сказки
Благодарил (а): 200 раз
Поблагодарили: 982 раза
Контактная информация:

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#8 Сообщение Kirilliq » 05 ноя 2020, 16:21

Если есть микроскоп, то зачем огород городить? Можно же так сфотографировать, прямо в ПВХ. Мне кажется, так еще нагляднее, агломераты можно посмотреть.
Изображение
Driving Success.Together

Аватара пользователя
kor
Сообщения: 714
Зарегистрирован: 18 фев 2017, 11:10
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Ижевск
Благодарил (а): 412 раз
Поблагодарили: 398 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#9 Сообщение kor » 05 ноя 2020, 17:53

При смешивании воды с ЦГН может быть азеотроп с более низкой температурой кипения. И все-таки. Абсолютно согласна с коллегами. Зачем определять хим способом дисперсность? Если вы захотите получить аналогичный материал, то с ассортиментом наполнителей у нас в стране не густо, и можно взять только то, что есть. А для хорошего качества нужны импортные аналоги, и наверняка у них есть марки для таких сепараторов. Производители наполнителей стараются проталкивать свой товар и ярко рекламируют куда и что можно использовать.
Больше ничем помочь не могу.
За это сообщение автора kor поблагодарили (всего 2):
Sipinfaritowich
Рейтинг: 10%
нет войне!

Аватара пользователя
Shadow
Сообщения: 3099
Зарегистрирован: 12 мар 2009, 12:53
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Томск
Откуда: Tomsk
Благодарил (а): 241 раз
Поблагодарили: 613 раз
Контактная информация:

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#10 Сообщение Shadow » 06 ноя 2020, 04:55

Kirilliq писал(а):
05 ноя 2020, 16:21
Если есть микроскоп, то зачем огород городить? Можно же так сфотографировать, прямо в ПВХ. Мне кажется, так еще нагляднее, агломераты можно посмотреть.
Если наполнитель меньше 10 мкм то в обычный микроскоп не разглядеть, тем более агломераты.
Лучше электронный сразу.
За это сообщение автора Shadow поблагодарил:
Kirilliq
Рейтинг: 5%

st_alexander
Сообщения: 1105
Зарегистрирован: 31 окт 2012, 12:53
Страна, Регион, Область: Санкт-Петербург
Город: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 1313 раз
Поблагодарили: 518 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#11 Сообщение st_alexander » 06 ноя 2020, 12:03

Shadow писал(а):
06 ноя 2020, 04:55
Kirilliq писал(а):
05 ноя 2020, 16:21
Если есть микроскоп, то зачем огород городить? Можно же так сфотографировать, прямо в ПВХ. Мне кажется, так еще нагляднее, агломераты можно посмотреть.
Если наполнитель меньше 10 мкм то в обычный микроскоп не разглядеть, тем более агломераты.
Лучше электронный сразу.
Оптика x1000 вполне разглядывает

faritowich
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 27 фев 2017, 23:09
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 8 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#12 Сообщение faritowich » 06 ноя 2020, 17:06

У нас оптический микроскоп с увеличением, насколько я помню, 400х. Его увеличения не хватает, чтобы разглядеть частицы. Вот на следующей неделе поеду к коллегам-медикам на СЭМ. Решил всё-таки все способы попробовать - 1) сделал скол образца в жидком азоте 2) выделил, насколько мог, осадок 3) часть осадка прокалю в муфеле

Отпишусь, какой метод лучше всего)
За это сообщение автора faritowich поблагодарили (всего 3):
Kirilliqst_alexanderkor
Рейтинг: 15%

faritowich
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 27 фев 2017, 23:09
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 8 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#13 Сообщение faritowich » 19 ноя 2020, 16:41

В общем, в итоге самым продуктивным оказался метод скола образца в жидком азоте - на сколе отлично видно все агрегаты наполнителя и поры.
Прокаливание образца в муфеле тоже дало отличные результаты - три часа при 900оС и от композиции остается чистый наполнитель(см. фото).
1.jpg
1.jpg (117.45 КБ) 6586 просмотров
3.jpg
3.jpg (110.13 КБ) 6586 просмотров
За это сообщение автора faritowich поблагодарили (всего 5):
korst_alexanderЛорикПластСтерShadow
Рейтинг: 25%

stdio
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 25 мар 2014, 16:41
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Томск
Благодарил (а): 6 раз
Поблагодарили: 0

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#14 Сообщение stdio » 28 янв 2021, 09:51

faritowich писал(а):
19 ноя 2020, 16:41
В общем, в итоге самым продуктивным оказался метод скола образца в жидком азоте - на сколе отлично видно все агрегаты наполнителя и поры.
Прокаливание образца в муфеле тоже дало отличные результаты - три часа при 900оС и от композиции остается чистый наполнитель(см. фото).
Я правильно понимаю, что проделав операцию с муфелем, тот остаток в чистом виде и есть процент наполнителя от начального веса гранулы? Т.е. перед покупкой гранулы к примеру оболочкового ОМ40, можно довольно точно сказать при какой температуре он будет действительно плавится, если провести данный отжиг и сопоставить пропорции с идеальным сырьем. Или это не так

Аватара пользователя
Maks42
Сообщения: 12575
Зарегистрирован: 19 окт 2009, 11:40
Страна, Регион, Область: Узбекистан
Город: Ташкент
Откуда: Калинин
Благодарил (а): 2716 раз
Поблагодарили: 3101 раз
Контактная информация:

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#15 Сообщение Maks42 » 28 янв 2021, 10:18

Определение содержания наполнителя через зольность в ПВХ не совсем корректно, так как карбонат кальция взаимодействует с выделяющимся хлороводородом, и зола представляет собой смесь карбоната кальция с хлоридом кальция, который имеет другую молекулярную массу.
CaСO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO3 (H2O + CO2)
Поэтому в ПВХ компаундах, в качестве основного показателя, определяющего содержание наполнителя, используется плотность.
За это сообщение автора Maks42 поблагодарил:
kor
Рейтинг: 5%
Yo'q urush!

Аватара пользователя
Kirilliq
Сообщения: 2952
Зарегистрирован: 20 янв 2009, 15:06
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Откуда: из сказки
Благодарил (а): 200 раз
Поблагодарили: 982 раза
Контактная информация:

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#16 Сообщение Kirilliq » 28 янв 2021, 10:33

Maks42 писал(а):
28 янв 2021, 10:18
Определение содержания наполнителя через зольность в ПВХ не совсем корректно, так как карбонат кальция взаимодействует с выделяющимся хлороводородом, и зола представляет собой смесь карбоната кальция с хлоридом кальция, который имеет другую молекулярную массу.
CaСO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO3 (H2O + CO2)
Поэтому в ПВХ компаундах, в качестве основного показателя, определяющего содержание наполнителя, используется плотность.
900 - это совсем неправильная температура. Там уже карбонат кальция начинает разлагаться даже без учета хлороводорода. Тальк, если есть, тем более.
За это сообщение автора Kirilliq поблагодарил:
Максим Викторович
Рейтинг: 5%
Изображение
Driving Success.Together

Аватара пользователя
Shadow
Сообщения: 3099
Зарегистрирован: 12 мар 2009, 12:53
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Томск
Откуда: Tomsk
Благодарил (а): 241 раз
Поблагодарили: 613 раз
Контактная информация:

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#17 Сообщение Shadow » 28 янв 2021, 10:55

Kirilliq писал(а):
28 янв 2021, 10:33
Maks42 писал(а):
28 янв 2021, 10:18
Определение содержания наполнителя через зольность в ПВХ не совсем корректно, так как карбонат кальция взаимодействует с выделяющимся хлороводородом, и зола представляет собой смесь карбоната кальция с хлоридом кальция, который имеет другую молекулярную массу.
CaСO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO3 (H2O + CO2)
Поэтому в ПВХ компаундах, в качестве основного показателя, определяющего содержание наполнителя, используется плотность.
900 - это совсем неправильная температура. Там уже карбонат кальция начинает разлагаться даже без учета хлороводорода. Тальк, если есть, тем более.
Тогда можно осадок растворить в соляной кислоте и оттитровать как на жесткость воды. Тальк тоже отделится в осадке.
За это сообщение автора Shadow поблагодарил:
st_alexander
Рейтинг: 5%

faritowich
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 27 фев 2017, 23:09
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 8 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#18 Сообщение faritowich » 28 янв 2021, 17:42

Maks42 писал(а):
28 янв 2021, 10:18
Определение содержания наполнителя через зольность в ПВХ не совсем корректно, так как карбонат кальция взаимодействует с выделяющимся хлороводородом, и зола представляет собой смесь карбоната кальция с хлоридом кальция, который имеет другую молекулярную массу.
В данном компаунде нет карбоната кальция. В нем пирогенный диоксид кремния.

Аватара пользователя
kor
Сообщения: 714
Зарегистрирован: 18 фев 2017, 11:10
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Ижевск
Благодарил (а): 412 раз
Поблагодарили: 398 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#19 Сообщение kor » 28 янв 2021, 17:59

stdio писал(а):
28 янв 2021, 09:51
faritowich писал(а):
19 ноя 2020, 16:41
В общем, в итоге самым продуктивным оказался метод скола образца в жидком азоте - на сколе отлично видно все агрегаты наполнителя и поры.
Прокаливание образца в муфеле тоже дало отличные результаты - три часа при 900оС и от композиции остается чистый наполнитель(см. фото).
Я правильно понимаю, что проделав операцию с муфелем, тот остаток в чистом виде и есть процент наполнителя от начального веса гранулы? Т.е. перед покупкой гранулы к примеру оболочкового ОМ40, можно довольно точно сказать при какой температуре он будет действительно плавится, если провести данный отжиг и сопоставить пропорции с идеальным сырьем. Или это не так
Скорее всего, не так. У композиции ПВХ, например, ОМ-40, температура, при которой она будет хорошо переходить в расплав, при одинаковом содержании наполнителя, будет определяться пористостью и размером частиц ПВХ. Рецептура может быть совершенно одинаковой, поменяется только марка или партия смолы, а расплав или убежит, или не потечет вовсе.
Если сомневаетесь в количестве мела, то коллеги подсказывают, что можно определять плотность.
нет войне!

Аватара пользователя
kor
Сообщения: 714
Зарегистрирован: 18 фев 2017, 11:10
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Ижевск
Благодарил (а): 412 раз
Поблагодарили: 398 раз

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#20 Сообщение kor » 28 янв 2021, 18:35

Kirilliq писал(а):
28 янв 2021, 10:33
Maks42 писал(а):
28 янв 2021, 10:18
Определение содержания наполнителя через зольность в ПВХ не совсем корректно, так как карбонат кальция взаимодействует с выделяющимся хлороводородом, и зола представляет собой смесь карбоната кальция с хлоридом кальция, который имеет другую молекулярную массу.
CaСO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO3 (H2O + CO2)
Поэтому в ПВХ компаундах, в качестве основного показателя, определяющего содержание наполнителя, используется плотность.
900 - это совсем неправильная температура. Там уже карбонат кальция начинает разлагаться даже без учета хлороводорода. Тальк, если есть, тем более.
Честно говоря, плоховато помню, но содержание талька в ПП мы определяли при 900 град.С, а содержание мела - при 500 град.С. При этом для каждого месторождения предварительно определяется коэффициент на примеси, т.е., что улетучивается при прокаливании без полимера. Для талька коэффициент был равен 1,05, а для мела гораздо больше.
нет войне!

stdio
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 25 мар 2014, 16:41
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Томск
Благодарил (а): 6 раз
Поблагодарили: 0

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#21 Сообщение stdio » 28 янв 2021, 19:42

kor писал(а):
28 янв 2021, 17:59
Скорее всего, не так. У композиции ПВХ, например, ОМ-40, температура, при которой она будет хорошо переходить в расплав, при одинаковом содержании наполнителя, будет определяться пористостью и размером частиц ПВХ. Рецептура может быть совершенно одинаковой, поменяется только марка или партия смолы, а расплав или убежит, или не потечет вовсе.
Если сомневаетесь в количестве мела, то коллеги подсказывают, что можно определять плотность.
Да плотность примерно у всех одинакова, мерил многократно. Был опыт, покупал трижды ОМ40 у разных поставщиков. Первая проба прекрасно плавилась как положено 165, вторая вообще не плавилась даже на 200 град бесполезно, пришлось мешать с хорошим проверенным ПВХ, один к одному. Тогда, очень тяжело с долгим выходом на режим но как то потихоньку при 200 град заработало. Движок по току на пределе работал, даже пришлось сечение силового кабеля увеличивать. Третья проба, более менее при 180-185 можно было работать. Т.е. получается, непорядок, каждый лепит как хочет, продают сами толком не зная что. И вот как быть, как оперативно определить состав того ПВХ, можно с ним работать или нет

Аватара пользователя
Maks42
Сообщения: 12575
Зарегистрирован: 19 окт 2009, 11:40
Страна, Регион, Область: Узбекистан
Город: Ташкент
Откуда: Калинин
Благодарил (а): 2716 раз
Поблагодарили: 3101 раз
Контактная информация:

Re: Как выделить наполнитель в ПВХ?

#22 Сообщение Maks42 » 28 янв 2021, 23:20

Состав ОМ-40: ПВХ, мел, пластификатор и стабилизатор. Обычно удешевляют за счет замены хорошего пластификатора (ДОФ, ДОТФ) на дешевый (хлорпарафин, Оксаль, ЭДОС, ДЭС...) или уменьшают общее количество пластификатора. Чтобы проверить количество пластификатора достаточно измерить твердость. Чтобы проверить технологичность достаточно измерить ПТР (160/21,6).
Yo'q urush!

Ответить

Вернуться в «Вопросы качества/About quality controls»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 8 гостей