Изучение продуктов окисления
Известно, что первым продуктом окисления полимеров является гидропероксид. Количественно гидропероксиды можно определить на основе их способности окислять органические и неорганические соединения. Наиболее распространенный метод анализа - иодо - метрическое титрование. Для этого навеску полимера помещают в смесь уксусной кислоты и насыщенного раствора иодида калия в спирте (этиловом или изопропиловом) или бензоле. Иод, выделившийся в результате реакции:
ROOH + 2 Г + 2 Н'----------- > ROH + 12 + Н20,
титруют после разбавления водой водным раствором тиосульфата натрия или определяют спектрофотометрически.
Весьма информативным, но редко используемым в нашей стране является метод хемолюминесценции, с помощью которого можно изучать процессы окисления разнообразных веществ и кинетику образования и гибели пероксидных радикалов [28].
Кроме гидропероксидных, в процессе термоокислительной и механодеструкции образуются гидроксильные и карбонильные группы, происходит уменьшение содержания двойных связей в полимерах. Эти изменения могут быть зафиксированы методами химического и физико-химического анализа. При применении ИК-спектроскопии [29] измеряют изменение интенсивности полос поглощения соответственно при 3450, 1700-1750 и 967 см'1. Полосы поглощения, связанные с колебаниями бензольного кольца (1600, 1490 см'1) и СНг-групп (1450 см'1), в процессе старения остаются неизменными. Для расшифровки полос в области поглощения карбонильных групп необходимо одновременно рассматривать спектры двух образцов - подвергнутого старению и исходного. Это позволяет наблюдать за ростом интенсивности появляющихся полос и уменьшением интенсивности имевшихся полос в спектре исходного полимера. Концентрацию вновь возникающих групп определяют по интенсивности характеристической полосы [30].
Используют также спектроскопию в видимой области света для определения индекса желтизны образцов (длины волн в пределах 570-590 нм).
Еще большей чувствительностью (примерно на три порядка) обладает метод ЭПР: в ЭПР спектроскопии чувствительность зависит от величины шумов спектрометра, тогда как в оптической спектроскопии уровень фона определяется наличием в исходном образце тех же химических групп, которые появляются при разрушении и последующих вторичных реакциях. Процессы, сопровождающие окисление полимеров - деструкция и структурирование, - приводят к изменению молекулярной подвижности, поэтому к исследованию термоокислительной деструкции применимы методы как ЯМР-релаксации, так и ЭПР с использованием парамагнитного зонда. Полученные результаты хорошо согласуются с данными термогравиметрического анализа.