几种快速鉴别塑料材料的方法

来源:    日期:2011-3-11    浏览次数4885

鉴别塑料一般需要各种仪器,如红外光度计、色谱仪等。但是一般工厂中不具备。要快速鉴别塑料材料,有以下几种方法。
1、比重法:
可以把比重大于水和比重小于水的二类塑料材料分别开来。各种树脂的比重列于下表。

树脂

比重

树脂

比重

PVC

1.39

PP

0.9

PC

1.18-1.20

PE

0.915-0.95

PA6

1.14

EVA

0.943

PET

1.30

PT(玻璃纸)

1.35

PS

1.05

ABS

1.05

Surlyn

0.94

MBS

1.09-1.11

PMMA

1.17-1.20

POM(共聚物)

1.41-1.50

PSU

1.24

TPX

0.84

2、燃烧法:
各种塑料的燃烧特性如下表:

名称

燃烧难易

离火自熄

火焰状态

塑料变化状态

气味

PMMA

继续燃烧

浅蓝、顶端白

融化、起泡

强花果臭、腐烂蔬菜臭

PVC

离火取熄

黄、下端绿、白烟

软化

刺激性酸味

PVDC

很难

离火取熄

黄、端绿

软化

特殊气味

PS

继续燃烧

橙黄、深黑烟炭束

软化起泡

特殊苯乙烯单体味

ABS

继续燃烧

黄、黑烟

软化烧焦

特殊气味

PE

继续燃烧

上黄下蓝

烧融

石蜡燃烧味

PP

继续燃烧

上黄下蓝少量黑烟

烧融滴落

石油味

PA

慢慢烧

慢慢地熄灭

蓝色、上黄

烧融滴落、起泡

特殊半毛、指甲烧焦味

PC

慢熄

慢熄

黄、黑烟炭束

烧融滴落

特殊气味、花果臭

注:此外还可以从表面的光泽性、透明性、柔软性来区别,如:HDPE和LDPE相比,HDPE薄膜透明性差,LDPE透明性好,而LDPE同PP相比,LDPE薄膜柔软性好,而PP刚性好等等。
3、溶解性试验法:
溶解性试验是选择适当的溶剂或混合溶剂,以使塑料中的树脂与其它组份分离的方法。溶解性试验在配合其它检测方法结塑料进行鉴别方面有重要的参考价值。塑料的溶解性因产品的等级以及其中是否含有其它的成分而异,因此溶解性不能作为鉴定试验的绝对准则。即使纯聚合物也表现出不同的溶解性,这是因为溶解或溶胀的难易受到聚合物分子的长度、排列、等规定和结晶度等的影响。 许多树脂不溶于普通溶剂,如聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、酚醛树脂、嘧胺树脂、尼龙、聚乙烯、聚丙烯等。除了聚乙烯醇、甲基纤维等少数例外,大多数聚合物均不溶于水。下表示出了部分树脂的溶解性。
树脂名称 可溶溶剂 不溶溶剂
聚乙烯 二氯乙烯、1/2/3/4-四氢萘、热的烃类 醇类、酯类等
聚丙烯 高温下的芳香烃、氯代烃、四氢萘 醇类、酯类、环已酮
聚醋酸乙烯酯 芳香烃、氯代烃、丙酮、甲醇、醚类 脂肪烃类
聚乙烯醇 水、二甲基甲酰胺 乙醚、醇类、脂肪类、芳香烃、酯类、酮类
聚氯乙烯 二甲基甲酰胺、四氢呋喃、环乙酮 醇类、烃类、醋酸丁酯、二氧六环
聚苯乙烯 芳香烃、氯代烃、吡啶、乙酸乙酯、甲乙酮、二氧六环、四氢萘 水、醇类、脂肪烃
ABS 二氯甲烷 醇类、脂肪烃、水
聚丙烯酸酯类 芳香烃、氯代烃、酯类、丙酮、四氢呋喃 脂肪烃类
聚甲基丙烯酸酯类 芳香烃、二氧六环、氯代烃、酯类、酮类 乙醚、醇类、脂肪类
聚酰胺类 酚类、甲酸、浓无机酸 醇类、酯类、烃类
聚碳酸脂 氯代烃、二氧六环、环已酮 醇类、脂肪烃类、水
聚甲醛 二甲基甲酰胺(150℃)、二甲基亚砜 烃类、醇类
聚对苯二甲酸乙二醇脂 甲酚、浓硫酸、氯苯酚  
聚乙烯醇缩乙醛 醚类、酮类、四氢呋喃 脂肪烃类、甲醇
聚乙烯醇缩甲醛 二氯乙烷、二氧六环、冰醋酸、酚类 脂肪烃类
聚氨酯 四氢呋喃、吡啶、二甲基甲酰胺、甲酸、二甲基亚砜 乙醚、醇类、苯、水
固化酚醛树脂 苄胺(200℃)、热碱  
未固化酚醛树脂 醇、酮类 氯代烃、脂肪烃
不饱和聚酯树脂 酮类、丙烯酸酯类 脂肪烃类
环氧树脂中间体类 醇类、二氧六环、酮类、酯类 烃类、水
醇酸树脂 氯代烃类、低级醇类、酯类 烃类
甲基纤维素 水、稀的氢氧化钠、2-氯乙醇、二氯甲烷、甲醇 丙酮、乙醇等
乙基纤维素 甲醇、二氯甲烷、甲酸、乙酸、吡啶 脂肪烃、芳香烃、水
硝化纤维素 低级醇类、乙酸酯类、酮类 醚、苯、氯代烃类
聚四氟乙烯 碳氟化合物油、例如热的C21F44 所有溶剂、沸腾的浓硫酸
聚三氟氯乙烯 热的氟代溶剂、例如2,5-二氯-α-三氟甲苯 所有常用溶剂
聚氟乙烯 在110℃以上的环已酮、二甲基亚砜、二甲基酰胺中  
注:溶解性试验一般直接在试管中进行。在大约100mg粉未样品中加入10ml溶剂,混匀,有时还要振荡、观察几个小时。在聚合物完全溶解以前常常会产生溶胀。
4、定性元素法:
塑料中除了碳、氢、氧外,还常含有硫、氮、氯、氟、磷等元素,对这些元素加以检测,是鉴定未知聚合物的初步试验之一。在采用燃烧法和溶解试验法的系统分析中,往往需利用元素定性检定来加以验证。
这些元素定性通常采用钠(或钾)熔法。将约0.05g干燥聚合物置于一玻璃小试管内,加入一小颗豌豆大小的新切的钠,加热熔融。冷却后加入1mL乙醇以消耗残余的钠。再慢慢加热度管蒸去乙醇,然后用强火加热至呈现暗红色,趁热将试管扔进一个盛有15mL水的烧杯里,用玻璃棒搅动破碎的试管,然后滤出溶液,把溶液分成几份进行下述试验:
1、硫: 约取1mL滤液,加醋酸酸化,再加5%醋酸铅溶液数滴,如有黑色硫化铅沉淀,表明有硫存在。
2、氮: 取一小部分滤液,加5%硫酸亚铁溶液数滴,10%三氯化铁一滴,用稀盐酸酸化至氢氧化铁恰好溶解,如果有氮存在,则产生普鲁氏蓝沉淀,若呈黄色,则表明没有氮。如果度样制备不良,金属钠没有分解完全,检定氮时也会产生蓝色,但不会沉淀。
3、氯: 取一小部分滤液,加稀硝酸酸化,再加4%硝酸银溶液数滴,如出现白色沉淀并可溶于氢氧化铵,表明有氯存在。
4、氟: 取虑液约2mL,加醋酸酸化,加热煮沸,冷却后加入2滴饱和氯化钙溶液,如果有氟存在生成胶状沉淀悬浮于溶液中。另一个检验氟的办法是,取一滴上述醋酸酸化、煮沸冷却处理过的溶液放于锆一茜素试纸上,在红色纸上如出现黄色,则证明有氟化物存在。
5、磷: 取一小部分滤液,加硝酸酸化,再加几滴钼酸铵溶液,加热至沸,若有磷存在,则有黄色沉淀。
5、显色试验鉴定法:
显色试验是在微量或半微量范围内用点滴试验来定性鉴定聚合物的方法。通常,增剂、填料和改性剂不参与显色反应,但是这些物质的存在会降低显色反应的灵敏度,因此多数情况下要把它们从聚合物中分离出去。为了避免对试验结果作出错误解释,必要时可用已知聚合物作对比试验。
1、酚醛树脂: 取粉碎度样少许放入试管,加热分解,分解物在试管上端凝聚,待冷却后,加蒸馏水水煮沸溶解。取1mL水溶液,加入小量米蓝试剂,如出现红色则证明有酚存在,试样为酚醛树脂。
2、环氧树脂: 取少量试样放入试管中,在有机硅油浴中加热至250℃左右,在试管口上用5%亚硝酸铁氰化钠和5%吗啉的水溶液润湿的试纸盖上,如果有蓝色出现,则证明为环氧树脂。也可采用另一检测方法:取试样0.5g左右,加对苯二胺30mg、水8mL,煮沸3min。如为环氧树脂,则溶液呈桃红色。
3、聚 酰 胺: 取试样0.1g放在小试管中,管口用脱脂棉塞住,小火加热,分解生成的气体被棉花吸收,取出棉花,滴上1%二甲基苯甲醛的甲醇溶液及浓盐酸酸化试液,如有聚酰胺存在则变成红色。
4、聚甲基丙烯缩醛: 取试样0.5g放在试管中,加热分解,管口盖上三层纸片以防止单体逸出,冷却后加入浓硝酸数毫升,经微热,冷却后加硝酸一半量的水,再加锌粒少许,如是聚甲基丙烯酸甲酯,则出现蓝色。
5、聚烯醇乙缩醛: 取试样少许,加入硫酸2mL,再加少许铬酸结晶,在60-70℃热浴中加热10min,呈紫色的为缩甲醛,呈紫红色的为缩乙醛,呈红色的为缩丁醛。
6、聚偏氯乙烯: 取试样50mg,加入10mL吗啉,在水浴上加热溶解,呈黑褐色的为聚偏氯乙烯,聚氯乙烯则无此反应。
7、聚氟乙烯: 将少许试样溶于吡啶溶液中,配制成试样含量为0.1%的吡啶溶液。取该溶液5mL于试管中,加入20%氢氧化钠溶液0.5mL,在沸水中加热,如为聚氟乙烯,则溶液呈红色。
8、嘧胺树脂: 嘧胺树脂可用生成氯代三聚氰胺并与硫代硫酸盐产生显色反应的方法检测。将一小块试样放微型试管中,加一滴浓盐酸处理。在甘油浴中将混合物渐加热至190-200℃,直至把氯化氢赶尽(用刚果红试纸检测不再产生颜色变化)。冷却后加入50mg左右硫代硫酸钠。将一片用3%过氧化氢润湿的刚果红试纸盖在试管口上,并加热至140℃,如有三聚氰胺存在,试纸却显蓝色。
9、脲醛树脂: 用过量的苯肼与样品一起加热将脲转化成二苯卡巴肼加以检测。将数毫克试样放入微型试管内,用一滴浓盐酸处理,在110℃下蒸发至干。冷却后加入一滴苯肼,将混合物在油浴中加热至195℃,约5min。冷却后加入3滴稀稀氨水和5滴10%的硫酸镍溶液,搅拌混合物再加10-12滴氯仿振荡。如在氯仿层内出现紫色的二苯卡巴肼镍,表明有脲醛树脂存在。