Определение природы пластмасс по отношению к нагреванию и характеру горения

Опыт осуществляют одновременно: вначале нагревают обра­зец, затем сжигают его.

Исследуемый образец полимера или пластмассы подносят с пламени горелки с помощью тигельных щипцов, нагревают его и устанавливают изменения: размягчается образец или нет, вытяги­вается в нить с помощью стеклянной палочки, оплавляется, свет­леет, чернеет и т.п.

Это позволяет установить тип пластмассы - термопласт или реактопласт. К термопластам относят пластмассы, сохраняющие способность к повторной переработке. К реактопластам (терморе­активным пластмассам) относят пластмассы, использование ко­торых при изготовлении изделий сопровождается необратимо! химической реакцией, проводящей к образованию неплавкого и нерастворимого материала.

Затем образец осторожно вносят непосредственно в пламя горел­ки и наблюдают за характером горения.

Следует быть внимательным, поскольку многие характерные признаки горения пластмасс наиболее отчетливо проявляются в самый первый момент поджигания образцов: цвет пламени, по­трескивание, появление искр, копоти и т.п.

Результаты опытов сравнивают с данными о поведении пласт­масс при нагревании и горении, приведенными в таблице 2.6.

Наиболее характерным признаком является запах продуктов горения. Определенный запах свойственен только для чистых поли­меров, однако если пластмасса содержит не один, а два или не­сколько полимеров или сополимеры, запах идентифицировать труднее. Еще более усложняется задача, когда пластмасса содер­жит наполнители, пластификаторы и т. п.

Таблица 2.6

Поведение пластмасс при нагревании, характер горения

Вид пластмассы	Изменения при нагревании (термо- или реактопласт)	Характер горения	Окраска пламени	Запах продуктов горения
Аминопласт	Не размягчается. Реактопласт	Загорается с трудом. Обугливается с характерным белым налетом по краю	Желтеет	Аммиака и формальдегида
Фенопласт	Не размягчается. Реактопласт	Горит только в пламени. Обугливается	Желтеет	Резкий запах фенола
Полиэтилен	Размягчается, оплавляется, вытягивается в нити. Термопласт	Горит слабым пламенем без копоти. Оплавляется и течет в горящем виде	Синеватая	Горящей и погашенной парафиновой свечи
Полипропилен	Размягчается, оплавляется, вытягивается в нити. Термопласт	Горит слабым пламенем без копоти, с плавлением и подтеканием горящего полимера	Синеватая	Жженой резины или горящего сургуча
Поливинилхлорид - винипласт	Размягчается. Термопласт	Загорается с трудом, при удалении из пламени гаснет. При горении пламя дает небольшую копоть	Ярко-желтая, у основания имеет сине-зеленую окраску	Резкий запах хлористого водорода (соляная кислота)

Продолжение таблицы 2.6

Поливинилхлорид - пластикат	Размягчается, течет. Термопласт	Загорается не сразу, при удалении из пламени гаснет. При горении пла­мя коптящее	Ярко-желтая, у основания имеет сине-зеленую окраску	Резкий запах хлорис­того водорода, запах фталевого ангидрида
Полиметил-метакрилат (органи­ческое стекло)	Размягчается. Термопласт	Загорается хорошо. При удалении из пламени горит устойчиво, медлен­но, пламя светящееся, слегка коптящее, горит с потрескиванием и искрами	Светящееся, голубоватое у основания	Острый, цветущей герани или острый, запах фруктовой эссен­ции
Полиамид (капрон, нейлон и др.)	Плавится, легко вытягивается в нити. Термопласт	Горит, быстро расплав­ляется и стекает горящи­ми каплями	Синеватая с желтыми краями	Запах жженой кости и подгорелых овощей
Полистирол и его сополимеры	Размягчается, вытя­гивается в нити. Термопласт	Загорается быстро. Пламя яркое, сильно коптящее, с выделением мономе­ра — стирола	Желтая	Сладковатый неприят­ный запах мономера - стирола, напоминает запах цветущих гиацин­тов
Полиэтилентерефталат (лавсан)	Размягчается, легко вытягивается в нити. Термопласт	Загорается не сразу. Расплавляется. При уда­лении из пламени может гаснуть. Горит ровно, без копоти	Желтоватая	Слабый
Фторопласт	Плавится при высокой температуре (выше 300 °С). Термопласт	Не горит	—
Поликарбонат	Размягчается. Термопласт	Загорается с трудом. При удалении из пламени гаснет. Горит с выделением копоти	Желтая	Запах фенола
Полиуретан	Размягчается. Термопласт	Горит с выделением копоти	Синеватая с желтыми краями	Неприятный острый удушающий запах цианидов(напоминает запах миндаля)
Целлулоид (нитрат целлюлозы)	Размягчается (в том числе) в горячей воде. Термопласт	Загорается мгновенно, горит быстро до легкого пепла	Ярко-желтая	Камфары (пластификатора нитрата целлюлозы), легкий запах оксидов азота

Продолжение таблицы 2.6

Ацетат Целлюлозы	Размягчается. Термопласт	Горит плохо, с искрами. При удалении из пламени гаснет	Желтая с зеленоватой окраской по краям	Жженой бумаги, слабый запах уксусной кислоты
Целлофан	Размягчается. Термопласт	Горит плохо, с копотью	Желтая	Отчетливый запах жженой бумаги

Теплостойкость пластмасс определяют по отношению к кипящей воде. Образцы изделий подвешивают в вертикальном положении и опускают в кипящую воду. Продолжительность воздействия 10 мин. После испытания образцы вынимают и осматривают. На них не должно быть вздутия, трещин, изменения цвета, деформации (изменения формы) изделия. Появление матовости на поверхности не допускается.

Термическая стойкость пластмасс определяют попеременным погружением в горячую (100 °С) и холодную (ледяную) воду. Для посуды, предназначенной для теплых и холодных блюд, режим обработки следующий: теплая вода 60 °С, холодная вода 0°С. Посудохозяйственные изделия из пластмасс при испытании на термическую стойкость должны выдержать не менее трех смен тепла. При этом они не должны растрескиваться или деформироваться.

Результаты распознавания пластмасс по отношению к нагреванию, характеру горения и действию температуры записывают в таблицу 2.7.

Таблица 2.7

№ образца	Цвет, степень прозрачности	Изменение при нагревании (термо- или реакопласт)	Характер горения	Окраска пламени	Запах продуктов горения	Теплостой- кость	Термическая стойкость	Вид пластмассы
1.
…
n

Природа пластмасс по отношению к нагреванию и характеру горения