1.1.2. Metody identyfikacji tworzyw sztucznych

W różnych dziedzinach życia codziennego stosuje się obecnie dużą ilość różnorodnych tworzyw sztucznych różniących się składem chemicznym i właściwościami. Niektóre z nich na pierwszy rzut oka są bardzo do siebie podobne, a w rzeczywistości różnią się w sposób zasadniczy. Podczas klejenia uszkodzonego wyrobu, regeneracji odpadów, użycia określonego materiału, niezbędne jest wsześniejsze określenie składu chemicznego tworzywa. Pełna analiza danego materiału jest trudna, wymaga długiego czasu i odpowiednich urządzeń. Konieczne jest wsześniejsze rozdzielenie tworzywa na poszczególne elementy składowe, takie jak polimer, napełniacze, zmiękczacze, pigmenty i inne. Do wielu celów wystarczy jednak zidentyfikowanie podstawowego składnika tworzywa, jakim jest polimer. Znane są proste metody pozwalające na szybkie zidentyfikowanie najczęściej stosowanych polimerów i zakwalifikowanie tworzywa do określonej grupy.

Celem badań identyfikacyjnych jest określenie typu polimeru stnowiącego główny składnik analizowanego tworzywa. Oprócz polimeru tworzywa zawierają między innymi:

dodatki funkcyjne, np. środki przeciwdziałające sklejaniu, barwniki, utwardzacze, inhibitory, plastyfikatory, zmiękczacze, aktywatory, przeciwutleniacze, itp.
napełniacze, np. sadza, grafit, talk, skaleń, mika, kaolin, ziemia okrzemkowa, itp.
środki wzmacniające, np. włókna szklane, tkaniny lub maty, włókna węglowe, węglik krzemu,aramidowe włókna i tkaniny,
środki poprawiające mieszalność - w ostanim czasie zyskują na znaczeniu, ponieważ spełniają ważną rolę podczas powtórnego przetwarzania tworzyw sztucznych.

Najwłaściwszym sposobem identyfikacji tworzywa jest przeprowadzenie prób systematycznych opierających się na następujących czynnościach:

wydzielenie i oczyszczenie polimeru przez usunięcie zmiękczaczy, napełniaczy lub usunięcie rozpuszczlaników,
zakwalifikowanie polimeru do jednej z grup przez oznaczenie składu pierwiastkowego oraz liczby zmydlenia i liczby acetylowej,
określenie typu polimeru na podstawie własności fizycznych (gęstość, współczynnik refrakcji, temperatury topnienia, itp.),
zachowania się podczas termicznego rozkładu.

Wykorzystuje się także spektrofotometrię absorpcyjną w podczerwieni (IR) i w nadfiolecie (UV), chromatografię (cieczową, bibułową, cienkowarstwową, gazową), polarografię, gdzie bada się produkty termicznego rozkładu polimerów, spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR).

W szeregu przypadków do identyfikacji polimerów wystarczające są prostsze schematy, obejmujące takie próby, jak: zachowanie się w czasie rozkładu termicznego, rozpuszczalność, barwne reakcje chemiczne lub badanie widma w podczerwieni.

Zalecana literatura

GRUIN I. Materiały polimerowe. Warszawa : PWN, 2003.
Identyfikacja tworzyw sztucznych. Materiały dydaktyczne PS [online]. [Dostęp: 12.11.07]. Dostępne w Internecie: http://www.srg.vectranet.pl/~clansman5/dydaktyka/dyd/materialoznastwo/tworzywa/01.pdf
Identyfikacja tworzyw sztucznych. Materiały dydaktyczne PW [online]. [Dostęp: 11.11.07]. Dostępne w Internecie: http://kwnae.ee.pw.edu.pl/labmat/mat09.pdf
Materiały pomocnicze do ćwiczeń laboratoryjnych PG. Ćwiczenie nr 1B Rozpoznawanie tworzyw sztucznych [online]. [Dostęp: 02.12.08]. Dostępne w Internecie: http://www.pg.gda.pl/~kkrzyszt/cw1_matpom.pdf

^{Aktualizowano: 2008-12-02 22:13:17 :: www.tppch.daj.pl}