6. 塑料的燃燒試驗鑒別
燃燒試驗鑒別法是利用小火燃燒塑料試樣,觀察塑料在火中和火外時的燃燒性, 同時注意熄火后,熔融塑料的落滴形式及氣味來鑒別塑料種類的方法。
燃燒性能 |
火焰狀態(tài) |
氣化物氣味 |
材料 |
不燃———— |
—————— |
刺激性(氫氟酸,HF) |
聚硅酮 聚四氟乙烯,聚三氟氯乙烯 聚酰亞胺 |
阻燃,離開火焰后即熄滅 |
明亮,有黑煙鮮黃色,火苗邊緣呈綠色,閃亮,有黑煙黃色,有灰煙,桔黃色,有藍煙 |
苯酚,甲醛氨,胺,甲醛鹽酸————燒焦的動物角質 |
酚醛樹脂 氨基樹脂 氯化橡膠,聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯(無易燃增塑劑) 聚碳酸酯硅橡膠聚酰胺 |
在火焰中燃燒,離開火焰則緩慢熄滅或依舊燃燒 |
黃色,閃亮,材料分解,桔黃色,桔黃色,有黑煙,黃色,邊緣呈藍色,黃色,中心呈藍色 |
苯酚,燒焦的紙有刺激性,損傷氣管燒焦的橡膠新鮮芳香有刺激性(異氰酸酯)石蠟 |
酚醛樹脂 聚乙烯醇 聚氯丁二烯 聚對苯二甲酸乙二醇酯 聚氨酯聚乙烯,聚丙烯 |
易引燃,離開火焰后繼續(xù)燃燒 |
閃亮,有黑煙黃色閃亮,有黑煙深黃色,有少許黑煙深黃色,有黑煙閃亮,中心呈藍色放出火花 |
有強烈刺激性苯酚芳香,天然后味乙酸燒焦橡膠芳香,水果香甲醛 |
聚酯樹脂(玻璃纖維增強)環(huán)氧樹脂(玻璃纖維增強)聚苯乙烯 聚乙酸乙烯橡膠 聚甲基丙烯酸甲酯 聚氧化甲烯 |
易引燃,離開火焰后繼續(xù)燃燒 |
深黃色微弱的火花淺綠色,放出火花桔黃色明亮而強烈 |
乙酸和丁酸 乙酸 燒焦的紙 氮的氧化物 |
乙酸丁酯纖維素乙酸纖維素 纖維素 硝酸纖維素 |
7.塑料的顯色反應鑒別
通過不同的指示劑可鑒別某些塑料,在2ml熱乙酸酐中溶解或懸浮幾毫克試樣,冷卻后加入3滴50%的硫酸(由等體積的水和濃硫酸制成),立即觀察顯色反應,在試樣放置10min后再觀察試樣顏色,再在水浴中將試樣加熱至100度,觀察試樣顏色。用此法可鑒別下表中的塑料。此顯色反應稱為Liebermann-Storch-Morawski反應
幾種塑料的Liebermann-Storch-Morawski顯色反應 |
材料 |
立即顯色 |
10min后顏色 |
加熱到100度后顏色 |
酚醛樹脂 |
淺紅紫-粉紅色 |
棕色 |
棕-紅色 |
聚乙烯醇 |
無色-淡黃色 |
無色-淺黃色 |
棕色-黑色 |
聚乙酸乙烯酯 |
無色-淺黃色 |
藍灰色 |
棕色-黑色 |
氯化橡膠 |
黃棕色 |
黃棕色 |
淺紅色-黃棕色 |
環(huán)氧樹脂 |
無色到黃色 |
無色到黃色 |
無色-黃色 |
聚氨酯 |
檸檬黃 |
檸檬黃 |
棕色-綠熒光 |
含氯塑料有聚氯乙烯,氯化聚氯乙烯,氯化橡膠,聚氯丁二烯,聚偏二氯乙烯,聚氯乙烯混配料等,它們可通過吡啶顯色反應來鑒別。見下圖表。注意,試驗前,試料必須經乙醚萃取,以除去增塑劑,試驗方法:將經乙醚苯取過的試樣溶于四氫呋喃,濾去不溶成分,加入甲醇使之沉淀,萃取后在前75度以下干燥。將干燥過的少量試樣用不著1ml吡啶與之反應,過幾分鐘后,加入2到場滴5%氫氧化鈉的甲醇溶液(1g氫氧化鈉溶解于是20ml甲醇中),立即觀察一下顏色,5min和1h后再分別觀察一次。根據顏色即可鑒別不同的含氯塑料。
尼龍也可通過對二甲基氨基苯甲醛顯色反應來鑒別。此鑒別如下:在試管中加熱0。1 ~0。2g 試樣,將熱分解物置于小棉花塞上,在綿花上滴上濃度為14%的對二甲基氨基苯的甲醇溶液,再滴一滴濃鹽酸,如為尼龍則顯示棗紅色。
吡啶用于含氯塑料的顯色反應 |
材料 |
與吡啶和試劑溶液一起煮沸 |
與吡啶煮沸,冷卻后加入試劑溶液
|
在試樣中加入試劑溶液和吡啶,不加熱 |
|
即刻 |
5min 后 |
即刻 |
5min 后 |
即刻 |
5min 后 |
聚氯乙烯 |
紅-棕 |
血紅,棕-紅 |
血紅,棕-紅 |
紅-棕,黑沉淀 |
紅-棕 |
黑- 棕 |
氯化聚氯乙烯 |
血紅,棕-紅 |
棕-紅 |
棕-紅 |
紅-棕,黑沉淀 |
紅-棕 |
紅-棕 |
氯化橡膠 |
深紅-棕 |
深紅-棕 |
黑- 棕 |
黑- 棕沉淀 |
茶青-棕 |
茶青-棕 |
聚氯丁二烯 |
白色-渾濁 |
白色-渾濁 |
無色 |
無色 |
白色-渾濁 |
白色-渾濁 |
聚偏二氯乙烯 |
棕-黑 |
棕-黑沉淀 |
棕-黑沉淀 |
黑- 棕沉淀 |
棕-黑 |
棕-黑 |
聚氯乙烯混合料 |
黃 |
棕-黑沉淀 |
白色-渾濁 |
白色沉淀 |
無色 |
無色 |
對二甲基氨基苯甲醛顯色反應也可用來鑒別聚碳酸酯.當顯示的顏色為深藍色時,即可知材料為聚碳酸酯.
彈性體或橡膠可用Burchfield顯色反應來鑒別其種類.方法如下:在試管中加熱0.5 g試樣,將產生的熱解氣化物通入1.5ml試劉(在100ml甲醇中加入1g 對二甲基氨基苯甲醛和0。01g 對苯二酚,緩慢加熱溶解后,加入5ml濃鹽和10ml乙二醇)中,觀察其顏色,然后,加入5ml甲醇稀釋溶液,并使之沸騰 3min,再觀察其顏色。不同種類彈性體或橡膠的Burchfield 顯色反應結果見下表:
不同種類彈性體或橡膠的Burchfield顯色反應結果 |
彈性體 |
熱解蒸氣與試劑接觸處 |
在持續(xù)沸騰和加甲醇后 |
空白試驗 |
淡黃色 |
淡黃色 |
天然橡膠(聚異戊二烯) |
黃棕色 |
綠-紫-藍色 |
聚丁二烯 |
淡綠色 |
藍綠色 |
丁基橡膠 |
黃色 |
黃棕色至淡紫色 |
苯乙烯-丁二烯共聚物 |
黃綠色 |
綠色 |
丁二烯-丙烯腈共聚物 |
橙紅色 |
紅色至紅棕色 |
聚氯丁二烯 |
黃綠色 |
淡黃綠色 |
硅橡膠 |
黃色 |
黃色 |
聚氨酯彈性體 |
黃色 |
黃色 |
含不飽和雙鍵的聚合物可用Wijs溶液鑒別。溶液制備:將6~7ml純一氯化碘溶解于1L醋酸中制得。檢驗時,先將材料溶解在四氯化碳或熔化的對二氯苯(熔點50oc)中,滴加Wijs溶液,如材料帶有雙鍵,則使溶液褪色。