РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯ II ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При исследовании водных вытяжек, полученных настаиванием полистирола марок СНП-2, ПС-СУ ₃ и УП-1Э было выявлено, что при контакте с дистиллированной водой последние теряют некото­рые вещества, входящие Н их композицию — мономер, пласти­фикаторы, смазку и другие компоненты.

[1] Метод разработал 3. М. Степаненко и Т. X. Конарской.

Результаты исследований вытяжек десятидневных настаиваний показали, что максимальные количества веществ вымываются, в основном, в течение первых 5—6 заливов для всех трех марок полистирола (рис. 1, 2, 3). При последующем настаивании проис­ходило постепенное снижение концентрации восстановителей. Та­кая динамика вымывания веществ из материалов наблюдалась как при 20, так н 60° С. Резкое снижение окисляемости в начале про­цесса настаивания указывает на активное вымывание растворимых

Рис. 1. Изменение окисляемости йодных вытяжек из CJI1I-2 в зависимости от времени її температуры настаивания:

а — пастлнпаїшс в течение 10 суток; б — настаивание в течение 3—4 суток; в — настаивание в течение 1 суток:

1 — при 20° С; 2 — при 60° С.

веществ с поверхностного слоя материалов. В последующем наблю­далась сравнительно более равномерная миграция веществ пз более глубоких слоев исследуемого материала.

Общим для зтих марок полистирола оказалось значительное усиление, а также более неравномерный переход веществ в воду с повышением температу ры до С0^э С.

Данные окисляемости водных вытяжек свидетельствуют о неко­тором различии в интенсивности вымывания веществ из полистирола разных марок. Концентрации восстановителей в водных вытяжках увеличиваются от С1І11-2 к 11С-СУ₂ и УП-1Э; причем особенно отчетливо ото наблюдается при 60° С.

Настаивание в течение 1 суток выявило, за исключением нытвз.ск на X II В, при 60 почти ту а.е картину виминаний С8

Рис. 2. Изменение окисляемости водных вытяжек пз ПС-СУг в зависимости от времени и температуры настаивания.

Обозначения см. рис. 1.

Рис. 3. Измените окнсляемости водных вытяжек из УП-1Э в зависимости от вре­мени и температуры настаивания.

ПГіКІІІІІ’ШІІІІЛ см. риг. 1.

f.’J

веществ из материала, что наблюдалось и при 10-дпевном настаива­нии (см. рис. 3).

В опытах с настаиванием в течение одних суток окисляемость вытяжек первых заливов не отличалась так резко от окнсляемости последующих залпвов (см. рис. 1, 2, 3). Миграция веществ из изу­чавшихся полимерных материалов имела тенденцию к уменьшению во всех трех случаях.

С сокращением продолжительности настаивания с 10 до 3—4 и 1 суток концентрация вымываемых в воду веществ снижалась. Например, окисляемость вытяжек из ПС-СУ., 1-го залива при 20 С соответственно уменьшалась в 2,(> и 10,9 раза. Начиная с 7-го за-

Рис. 1. Изменение концентрации стирола в водных вытяжках из СНП-2 в зависи­мости от длительности и температуры настаипаппя.

Обозначения см. рис. 1.

лива и далее окпсляемости вытяжек на 10 и 3—4-е сутки настаиваний становятся одного порядка, а с 17-го залива порядок окнсляемости одинаков во всех трех сериях.

Все исследованные марки ударопрочного полистирола постоянно выделяли в воду стирол; причем интенсивность и характер его вымываппя были различными для каждого материала.

Наиболее интенсивно стирол переходил в воду из УП-1Э. Даже в вытяжках, настаиваемых при комнатной температуре, стирол обнаруживался в количествах, превышающих максимальную кон- цеп грацию его в вытяжках из СНП-2 при 60° С. Максимальная кон­центрация стирола в водных вытяжках из УП-1Э при 20' С соста­вляла 2,32 мг!л, при 60° С 8,95 мг!л, что объясняется, по-видимому, большим содержанием в нем незаполимеризовавшегося стирола (0,77%) и рядом недостатков блочной полимеризации — возмож­ностью частичной деструкции полимера на участках местного пере­грева и повышенной полндисперсностыо материала (см. рис. 0).

По количеству вымываемого стирола ПС-СУ ₂ занимает промежу­точное положение между уже рассмотренными марками полисти­рола. Максимальное содержание мономера в вытяжках прп 20 С составляло 0,74, при 60° С 3,71 мг!л (см. рнс. 5).

Рнс. 5. Изменение концентрации стирола в водных вытяжках из ГГС-СУг в за­висимости от длительности и температуры настаивания.

Обозначения ем. рис. 1.

Характер вымывания стирола из изучавшихся материалов также был пеодпиаков. Если в процессе многократной смены воды концен­трация стирола в вытяжках из СНП-2 постепенно уменьшалась, то вымывание стирола из ПС-СУ₂ и УП-1Э проходило неравномерно и почти пе снижалось во времени. Более того, максимальная кон­центрация стирола, извлекающегося из УП-1Э, была обнаружена в вытяжке 37-го залива 10-дневиых настаиваний, т. е. спустя год от начала исследования.

Изучение миграции стирола в зависимости от продолжитель­ности выдерживания полистнрольиых грапул в воде не выявило пря­мой зависимости между концентрацией стирола в водных вытя,кках н сроком настанвапня гранул. Накопление стирола в водной вытяжке с увеличением срока настаипаппя имело место только в опытах с вы­держиванием гранул УП-1Э в воде при 20° С. По всех остальных слу­чаях уже в течение первых суток настаивания в воду переходило примерно такое же количество стирола, какое обнаруживалось в вытяжке при выдерживании гранул в течение 3—4 и даже 10 суток.

Таким образом, по способности выделять в воду ітирол иссле­дованные марки ударопрочного полистирола можно расположить в следующий ряд: У11-1Э,> ПС-СУ₂ СПП-2.

Вымывание пластификатора из гранул ударопрочных полисти- ролов СПП-2, ПС-СУ ₂ и У11-1Э в условиях пребывания их в дистил­лированной воде весьма различно. Оно зависит от многих факторов: совместимости пластификаторов с полимерами, растворимости пла­стификаторов в воде, температуры настаивания, длительности пре­бывания гранул в воде и др. «Норма исследуемого образца и, особенно, качество его поверхности оказывают существенное влияние на ми­грацию пластификаторов (Тиипус, 1964). Так, благодаря лучшей растворимости в воде и большему содержанию в полимере (СНП-2).

Рис. 6. Пзмсиспие концентрации стирола в водных вытяжках из УП-1Э в зави­симости от длительности и температуры настаивания.

Обозначении см. рис. 1.

днбутилфталат переходил в воду более интенсивно, чем диоктил- фталат (рис. 7, 8, 9).

Миграция дибутнлфталата пз СПП-2 протекала нсраиномерпо, что выражалось в резких спадах и подъемах концентрации его в вод­ных вытяжках (рис. 7). Причем, с повышенном температуры интен­сивность вымывания дибутнлфталата, а также неранномерпость сто миграции возрастала.

Переход диоктилфталата из УП-1Э и ПС-СУ ₂ в воду в основном пе зависел от температуры (рис. 8, 9). Что касается срока настаива­ния, то его влияние в некоторой степени сказывалось только на вымы­вании диоктилфталата из УП-1Э. Так, при длительности экспози­ции Ю суток концентрация диоктилфталата в первых заливах до­стигала Іб.О.н, ./ црн 21) (’ и 72,0 м.’/л при 60 С, но с •» и смены воды срок настаивания гранул уже не сказывался па интенсивности миграции диоктилфталата (рис. 9). Вымывание же диоктилфталата пз ПС-СУ 2 в течение всего процесса настаивания было неравномерным

Рнг. 7. Изменение концентрации дибутнлфталата в водных вытяжках из СНП-2 в зависимости от температуры и длительности настаивания.

Обозначения см. рис. 1.

(см. рис. 8, 10-суточные настаивания). Миграция пластификаторов из СНП-2, ПС-СУ ₂ и УП-1Э пе прекращалась даже после пребы­вания гранул в воде в течение 250 суток.

Рис. 8. Изменение копцептрацпп диоктилфталата в водных вытяжках из ПС-СУ г в зависимости от температуры и длительности настаивания.

Обозначения ем. рис. 1.

В опытах с экспозицией в 10 суток в водных вытяжках пз ПС-СУ., н УП-1Э определялось содержание стеарата цинка, использованного в этих материалах н качестве смазки.

в стаканчиках, изготовленных нз той же партии полимера. Стеарат цинка вымывался с поверхности готового изделия постоянно, по в небольших количествах (табл. 2). В вытяжках из гранул стеарат цинка обнаруживался в более высоких концентрациях. Это можно объяснить тем, что при настаивании гранул в условиях данного опыта поверхность, контактирующая с единицей объема воды, была при­мерно в 50 раз больше таковой в готовом изделии. Стеарат цинка

Ряс. 9. Изменение концентрации дноктнлфталата в водных вытяжках из УП-1Э в зависимости от температуры и длительности настаивания.

Обозначения см рис. I.

переходил в воду также и пз УП-1Э (табл. 3). Максимальное вымы­вание стеарата цинка нз обеих марок полистирола наблюдалось в первом заливе; при дальнейшем настаивании материала оно ста­новилось менее интенсивным.

Наличие в водных вытяжках Премирующихся соединений при 10-суточник настаиваниях ('1111 2, ПС-СУ₂ и У11-1Э отмечалось непостоянно. Максимальные количества бромпрующнхеи соедине­ний были обнаружены в вытяжках первых заливов. Затем в про­цессе повторных пастанваннй тех же гранул концентрации нх к воде уменьшались; причем при 20 С премирующиеся соединении обна­руживались реже и в мепьншх количествах (табл. 4).

Таким образом, более активный переход в воду веществ в началь­ный период настаивании свидетельствует о оеснрепн гет пенной ми 74

Концентрация стеарата цинка (и ліг/л) п водных вытяжках ПС-СУ ₂ (10-суточиые настапванпя)

Таблица 3

Концентрация стеарата цинка (в ліг л) в водных вытяжках из УП-1Э (10-суточные пастапвания)

грации болыпчистиа ингредиентов полимерной композиции с поверх пости материала и о замедлении вымывания их пз более глубоких слоев.

Акрилонитрил и цианистоводородная кислота в вытяжках нз СИ 11-2 не были обнаружены ни при 20, ни при 60^і С.

Водніле вытяжки из полистирольпых гранул имели специфи­ческий запах ароматического характера. Особенно резким запахом обладали вытяжки, настаиваемые на гранулах УП-1Э прп GO С. Кроме того, в результате длительного контакта изучавшихся полпстнрольных материалов с водой гранулы нх постепенно желтели.

Концентрация (в лг/л) бромируницихся соединении в водных вытяжках из ударопрочного полистирола марок СНП-2, ПС-СУ ₂ и' УП-1Э