METÓDICA ANÁLISIS POLIMEROS Análisis Polímeros METÓDICA ANÁLISIS POLIMEROS Preparación muestra Separación componentes no poliméricos Ensayos Físicos Análisis Elemental Ensayos Químicos Métodos Espectroscópicos

1. PREPARACIÓN MUESTRA SÓLIDA Análisis Polímeros 1. PREPARACIÓN MUESTRA SÓLIDA Corte Serrado Trituración Muestra en polvo Molinos especiales muestra molida separa resto muestra Enfriar muestras con N2 líquido aumentar fragilidad

2. SEPARACION COMPONENTES NATURALEZA POLIMERO 2.1. Disolución/Precipitación 2.2. Extracción Sólido/Líquido Termoplástico Termoestable Análisis Polímeros

Polímero 2.1. DISOLUCIÓN/PRECIPITACIÓN Elección disolvente polímero Aditivos orgánicos + Aguas Turbia Transparente Filtración Centrifugación + Precipitante Cargas minerales Muestra Disolvente Disolución polímero Aditivos org. Análisis Polímeros

CARACTERÍSTICAS PRECIPITANTE Pruebas miscibilidad tubo ensayo Miscible disolvente Disolvente aditivos No disolvente polímero Éter etílico acetona alcanos alcoholes Pruebas miscibilidad tubo ensayo Análisis Polímeros

MÉTODO DISOLUCIÓN/PRECIPITACIÓN VENTAJAS Eliminación cptos. inorgánicos No preparación muestra Análisis cuantitativo DESVENTAJAS Polímeros solubles Gran volumen disolventes MÉTODO DISOLUCIÓN/PRECIPITACIÓN Análisis Polímeros

2.2 EXTRACCIÓN SÓLIDO/LÍQUIDO Similar análisis orgánico convencional Ebullición a reflujo Extracción Sohxlet No disolvente polímero Aplicación Polímeros no solubles Análisis puntual algún aditivo orgánico Extracción sólido/líquido Análisis Polímeros

EXTRACCION SÓLIDO/LÍQUIDO VENTAJAS Eliminación aditivos orgánicos Volumen disolvente pequeño Separación selectiva DESVENTAJAS No separa aditivos inorgánicos Extracción colas bajo PM Tiempos extracción largos Análisis Polímeros

3. ENSAYOS FISICOS Ensayos Preliminares Específicos Comportamiento al calor Comportamiento combustión Solubilidad Ensayo Beilnstein Tg, Tm Densidad Absorción agua Análisis Polímeros

COMPORTAMIENTO CALOR: PIRÓLISIS ENSAYOS PRELIMINARES COMPORTAMIENTO CALOR: PIRÓLISIS Observación pH vapores pH básico Poliamidas Resinas urea/ melamina pH ácido Poliacetato vinilo Acetato celulosa pH función mecanismo degradación polímero pH muy ácido Policloruro vinilo Teflón Caucho clorado Análisis Polímeros

Desprendimiento gases Análisis Polímeros ENSAYOS PRELIMINARES COMPORTAMIENTO LLAMA Inflamabilidad Combustión Autoextinción Desprendimiento gases Color llama Formación gotas Formación hollín Hincha Reblandece Funde Carboniza Residuo

CLASIFICACION COMPORTAMIENTO LLAMA GRUPO A NO ARDE O ARDE CON DIFICULTAD MANTIENE LA FORMA O CARBONIZA LENTAMENTE POLIFLUOR CARBONADOS DESPRENDE OLOR FORMALDEHIDO UREA -FORMALDEHIDO MELAMINA-FORMALDEHIDO FENOL-FORMALDEHIDO ENSAYOS PRELIMINARES Análisis Polímeros

OLOR GOMA QUEMADA : POLICLOROPRENO GRUPO B LLAMA VERDE OLOR GOMA QUEMADA : POLICLOROPRENO OLOR ACRE : POLICLORURO VINILO AUTOEXTINGUIBLE OLOR ACETICO CHISPAS DE LA LLAMA ACETATO DE CELULOSA OLOR DULCE CENIZA NEGRA POLICLORURO VINILIDENO ENSAYOS PRELIMINARES Análisis Polímeros

ENSAYOS PRELIMINARES GRUPO C ARDEN CON FACILIDAD ARDE RÁPIDAMENTE LLAMA BLANCA NITRATO CELULOSA OLOR CERA FUSIÓN MUESTRA PE PP ENSAYOS PRELIMINARES Análisis Polímeros

ALGUNOS TERMOPLASTICOS NO SE DISUELVEN EN ENSAYOS PRELIMINARES PRUEBAS SOLUBILIDAD XILENO PE, PP. THF Nº alto polímeros termoplásticos AC. FÓRMICO Poliamidas DMF Poliuretanos AGUA Polialcohol vinílico, Poliácido acrílico Poliacrilamida, Polióxido etileno, et. ALGUNOS TERMOPLASTICOS NO SE DISUELVEN EN DISOLVENTES HABITUALES. SUPERAR LA TEMPERATURA DE FUSION. Análisis Polímeros

Cobre en contacto material clorado en caliente desprende CuCl2. Análisis Polímeros ENSAYOS PRELIMINARES ENSAYO BEILSTEIN Detección cloro Cobre en contacto material clorado en caliente desprende CuCl2. Aparición llama muy luminosa color verde

Fluyen (Intervalo amplio Tª) Análisis Polímeros ENSAYOS ESPECIFICOS Puntos Transición Polímeros amorfos Reblandecen (Tg) Fluyen (Intervalo amplio Tª) cristalinos Fluyen (Intervalo estrecho Tª) termoestables No fluyen Se degradan a Tªs > Tª flujo

ENSAYOS ESPECIFICOS Medida Densidad Picnometría Tubo gradiente camisa agua regla mezcla líquidos calibradores Análisis Polímeros

Presencia agua efecto adverso propiedades polímeros CONTENIDO AGUA Presencia agua efecto adverso propiedades polímeros METODO KARL - FISHER VALORACION AGUA REACTIVO ESPECIAL Necesidad secado muestras eliminación agua Algunos casos deseable conocer contenido agua Disolución metanólica de yodo, dióxido azufre y piridina Algunos cptos (cetonas y aldehidos) interfieren reactivo Análisis Polímeros

Calentamiento llama lograr fusión ANALISIS ELEMENTAL FUSION CON SODIO REDUCCION ELEMENTOS ESTADO IONICO MUESTRA POLIMERO PURA + Na Calentamiento llama lograr fusión MeOH Eliminación Na Análisis Polímeros

ACIDIFICAR CON A. ACETICO + ACETATO DE PLOMO PRECIPITADO NEGRO (SULFURO PLOMO) ANALISIS ELEMENTAL ELEMENTOS IDENTIFICAR AZUFRE FLUOR ACIDIFICAR CON A. ACETICO + CaCl2 saturada PRECIPITADO GELATINOSO Análisis Polímeros

ACIDIFICAR CON HNO3 diluido + AgNO3 CLORO ANALISIS ELEMENTAL ACIDIFICAR CON HNO3 diluido + AgNO3 BROMO HALOGENOS PRECIPITADO BLANCO soluble en NH4OH PRECIPITADO amarillo no muy soluble en NH4OH YODO PRECIPITADO amarillo insoluble en NH4OH Análisis Polímeros

Polímeros con grupos ácido carboxílico ENSAYOS QUIMICOS 1. Indice ácidez Polímeros con grupos ácido carboxílico Nº mg KOH necesario para neutralizar 1 g de material I. A. = 56.1 V N / M V = volumen KOH N = normalidad KOH M = masa muestra VALORACION TIPICA, FENOFTALEINA COMO INDICADOR Análisis Polímeros

2. Indice saponificación ENSAYOS QUIMICOS 2. Indice saponificación Polímeros con grupos saponificables (ácidos, ésteres, anhídridos) Nº mg KOH necesario para reaccionar con grupos saponificables en 1 g de material I. S. = 56.1(N1V1 -N2V2)/M V1 = volumen KOH V2 = volumen HCl N1 = normalidad KOH N2 = normalidad HCl M = masa muestra HIDRÓLISIS MATERIAL PREVIA VALORACION Análisis Polímeros

Condiciones hidrólisis en función de la resistencia ENSAYOS QUIMICOS Condiciones hidrólisis en función de la resistencia hidrólisis material Material a reflujo con KOH etanólica o etilenglicol monoetil éter Exceso de KOH se valora con HCl I. S. Depende de: posición grupos cadena polimérica impedimento estérico cristalinidad tacticidad Análisis Polímeros

Información del nº hidroxilos libres (alcohol y fenol) ENSAYOS QUIMICOS 3. Indice hidroxilo Información del nº hidroxilos libres (alcohol y fenol) Acetilación con anhídrido acético en piridina o Anhídrido ftálico (aldehídos, aminas 1ª y 2ª, fenoles) mg KOH equivalente al anhídrido acético que reaccionan con OH en 1g muestra I. OH. = 56.1(N1V1 -N2V2)/M V1 = volumen KOH blanco V2 = volumen KOH N1 = normalidad KOH blanco N2 = normalidad KOH M = masa muestra Análisis Polímeros

Medida del grado de insaturación, Análisis Polímeros ENSAYOS QUIMICOS 4. Indice de yodo Medida del grado de insaturación, adición yodo dobles y triples enlaces Método Wijs: ICl3 + CH3COOH glacial Adición disolución acuosa 20% IK y valoración con Na2S2O3 I.I. = 126.9(V N blanco - V N ensayo) V = V tiosulfato N = Normalidad tiosulfato