При идентификации промышленного полиамида для определения его природы вполне достаточным является измерение температуры плавления и плотности исследуемого образца. Природа полиамида устанавливается сравнением полученных результатов с табличными данными, характеризующими определяемые параметры различных полиамидов.
ИК-спектроскопия
Исследование ИК-спектров образцов позволяет отнести их к определенному классу, в частности к классу полиамидов, и, кроме того, определить тип полиамида. Идентификация полимера производится сравнением полученных полос поглощения с табличными данными, характеризующими группы различного химического строения. Трудности возникают при идентификации сополимеров.
Полиамиды обычно характеризуются полосами поглощения в интервале 650—5000 см-1, отвечающими пептидной связи. Например, полоса поглощения, характеризующаяся волновым числом 3050 см-1,'связана с деформационными колебаниями связи N—Н вторичного амида, полоса 1650 см характеризует деформационные колебания карбонильной группы, а полоса 1550 см-1 — деформационные колебания связи N—Н. Эти полосы поглощения присутствуют также и в спектрах других соединений, содержащих вторичные амидные группы, например в протеинах, но другие полосы в спектре поглощения полиамида специфичны только для этого класса полимеров, что и дает возможность их идентифицировать.
Положение полос поглощения до некоторой степени зависит от степени кристалличности образца, поэтому желательно отжигать образцы перед определением и для уменьшения влияния кристалличности.
Промышленные полиамиды обычно содержат органические стабилизаторы, антиоксиданты и другие добавки, улучшающие их свойства. Вследствие этого во избежание ошибок при расшифровке спектров добавки должны удаляться из образца перед экспериментом.
Для ИК-спектроскопии используют образцы в виде пленок, полученных из раствора. Пленки нерастворимых полиамидов могут формоваться горячим прессованием или готовиться микротомом в виде тонких срезов (2—3 мкм). Во всех случаях необходимо с очень высокой точностью контролировать толщину образца. Недавно была предложена новая ускоренная методика приготовления образцов, которая может рассматриваться как метод неразрушающего контроля. Он состоит в том, что пучок ИК-света направляется на поверхность контакта между исследуемым образцом и материалом с гораздо большим показателем преломления со стороны материала с высоким показателем преломления под углом, примерно равным 45°. При этом большая часть энергии отражается от граничной поверхности. Часть потока, прошедшая через граничную поверхность, проникает в исследуемый образец на глубину нескольких мкм. Если таким образом удается создать несколько отражений, то при этом достигается заметное усиление сигнала, что позволяет получать хорошие спектры поглощения. В качестве материала с высоким коэффициентом преломления обычно используют смешанный кристалл бромида и иодида таллия с показателем преломления 2,6. Вследствие того что единственное требование при проведении экспериментов — хороший оптический контакт между призмой с высоким коэффициентом преломления и исследуемым веществом, требуется минимальная подготовка образца. Эта методика пригодна для нерастворимых полиамидов.
Использование растворов полиамидов в органических растворителях ограничено из-за того, что большинство растворителей имеет характерные полосы поглощения в ИК-области, близкие к полосам поглощения полиамидов. Разделение пиков можно проводить при использовании растворителя с низким поглощением. В этом случае возможна прямая компенсация на аппаратуре с двумя ячейками для раствора полиамида и чистого растворителя. Для ПА 66 используют методику, заключающуюся в пиролизе образца с последующим снятием ИК-спектров продуктов пиролиза. Этот метод используют в тех случаях, ко!да снятие ИК-спектров исходного полиамида невозможно из-за наличия в полимере наполнителя или других добавок. При этом необходимо знание ИК-спектров продуктов пиролиза известных полимеров для сравнения с ними результатов исследования.
ИК-спектроскопия продуктов пиролиза целесообразна в тех случаях, когда идентификация сополиами-дов по их ИК-спектрам связана со значительными трудностями.
УФ-спектроскопия
Поглощение в УФ-области отвечает электронным переходам в молекуле, связанным главным образом с я-электронами сопряженных систем. Отсутствие таких переходов в полиамидах объясняет их прозрачность в УФ-области. УФ-поглощение в полиамидах обычно обусловлено наличием примесей, наполнителей или других добавок. Термическая деструкция ПА 66 приводит к появлению поглощения при 290 нм, и этот факт используют при наблюдении за деструкцией в полиамидах.
Хроматография
Бумажная хроматография используется для разделения и идентификации смеси полиамидов, например ПА 6, 66 и 610. Детальное описание этой методики приведено в [10]. Этот метод позволяет различать сополимеры и смеси гомополимеров.
Пиролиз с последующей газовой хроматографией обычно используют для идентификации промышленных полиамидов. Этот простой метод заключается в том, что хроматограммы определяемого вещества сравнивают с известными хроматограммами известных полиамидов, подвергаемых пиролизу в идентичных условиях. Для уменьшения ошибки, вызванной небольшими различиями в экспериментальных условиях, некоторый пик может выделяться как эталон, от которого отсчитывают времена задержки других пиков.