Химическая загадка - неизвестный полимер!

[Chemical Punk]

...А главное - есть ли у Вас оборудование для приготовления сырых резиновых смесей?..

Оборудования для резиновых смесей нет, но его и не требуется. Была мысль провести вулканизацию в растворе. Раствор полимера с раствором серы в вакуумном масле, я уже проверил, сера прекрасно в нём растворяется в концентрации 0.1 грамм на 10 мл. Или такой же раствор перекиси бензоила/дикумила...

... это точно не БК. БК не будет растворяться в эфирах и кетонах, гидролизоваться с выделением аммиака...

Да, поведение больше похоже на ДСТ или СБС, но не совсем, они тоже не гидролизуются с выделением аммиака. Бутилкаучук - компромиссная мера, т.к. физические свойства в данном случае важнее химических.

...Проводить работу по импортозамещению не зная назначения продукта... Это профанация, а скорее всего - лукавство.

Профанация? Нет, больше похоже на безумие. Точнее, на реальность в которой приходится работать. Можно было бы просто прочитать информацию на упаковке продукта, прошерстить импортные статьи по теме, а ещё лучше патенты - это бы ускорило работу в десять раз, но некоторых людей не переубедить. Кое-кто считает, что за деньги делается всё и само-собой: как-то пишется техническое задание, разрабатывается сам продукт, всё это без полного понимая того, зачем вообще продукт нужен. И, конечно, это всё произошло ещё вечера.

[Chemical Punk]

Часть загадки решена.
После нескольких подходов к снаряду полимер был выделен в "чистом" виде методом осаждения из гексанового раствора.
В итоге оказалось, что этот загадочный полимер представляет из себя раствор неизвестного полимера в углеводородном масле с какой-то более высококипящей примесью (предположительно амид чего-то), которая и гидролизуется в щелочной среде при кипячении с образованием аммиака.
Концентрация этого полимера 15% по массе от исходного, а сам полимер представляет из себя мутно-прозрачную в слое 3 мм резиноподобную массу с твёрдостью по Шор А 55 единиц, растворимую в гексане.
Уважаемый Polychemist помог снять спектры. Кто может понять что это?

[Polychemist]

ОК. Выделены фракции. Далее надо идентифицировать их все. Сделать ИК... Мне, конечно, ненапряжно снять пару НПВО, но, мне кажется, занимаясь реверс-инжинирингом, надо установить постоянные отношения с ближайшими спектроскопистами (ИК, 1Н-ЯМР, масс).

[Jokermaniak]

Я правильно понимаю, что целевой спектр тут один, который "29oct24_2"? Ну так он пустой в общем-то, не считая какой-то мышиной возни в районе 2350. Такое ощущение, что просто образца мало, одно масло.

[Chemical Punk]

... мне кажется, занимаясь реверс-инжинирингом...

Да это не основная деятельность, это своего рода вынужденная мера, в других обстоятельствах я бы не брался, но жизнь - штука очень разнообразная.

[Chemical Punk]

...Такое ощущение, что просто образца мало, одно масло.

По массе полимера около 15%, остальное высококипящие углеводороды, галогенов и серы нет. Ещё около 1% какого-то не лишком "легкого" амида или около 0.5% диамида.

[Polychemist]

Я правильно понимаю, что целевой спектр тут один, который "29oct24_2"? Ну так он пустой в общем-то, не считая какой-то мышиной возни в районе 2350. Такое ощущение, что просто образца мало, одно масло.

Правильно, но не совсем. Это спектр НПВО самого образца, никаких масел никто не добавлял. Т.е. образец - углеводород... 2350 - это углекислота из воздуха, стандартный артефакт в однолучевых приборах.

[Chemical Punk]

Загадка решена на 75%, при пиролизе выделенного полимера сконденсировалось 4 мутно-жёлтые капли с отчетливым запахом стирола. В 1 мл воды с персульфатом аммония при нагреве получается твердый осадок, который растворим в ацетоне - точно стирол. Усилилось подозрение на то, что это блок-сополимер.
Осталось две странности:
1. Сам выделенный полимер не плавится, при нагреве появляется прозрачность и пластичность, но подвижного расплава не образуется. При этом температура размягчения выделенного полимера существенно выше (градусов на 40) температуры плавления первоначальной "композиции". Как температура плавления одного и того же вещества может так сильно меняться?
2.За каким чёртом в составе нужен пока неидентифицированный амид?

[Jokermaniak]

С учетом того, как выглядит ИК-спектр, стирола там если и есть, то на полшишечки.

[Chemical Punk]

...стирола там если и есть, то на полшишечки.

Думаю, что на даже на четверть шишечки. И не в виде полистирола, а виде блок-сополимера типа ДСТ или СБС, я пиролизил большое количество полимера (грамма 3 примерно) и проводил пиролиз в горизонтальной стеклянной трубке и получил около 0.1 мл условного стирола. Следовательно, в исходном неразделённом полимере массовая концентрация стирола (в связанном виде) не более 1/200.
Долго рассматривал в микроскоп продукт осаждения из раствора - там две фазы. Одна почти прозрачная в виде кривых пластинок ( скорее всего из-за скорости сушки, а не из-за свойств самого вещества), а на самих пластинках небольшое количество довольно крупных (10-20 мкм) непрозрачных шариков неправильной формы.
Может быть вторым полимером в составе химик-разработчик подгонял вязкость или температуру плавления? Осталось определить основной полимер.

[Polychemist]

Осталось две странности:
1. Сам выделенный полимер не плавится, при нагреве появляется прозрачность и пластичность, но подвижного расплава не образуется. При этом температура размягчения выделенного полимера существенно выше (градусов на 40) температуры плавления первоначальной "композиции". Как температура плавления одного и того же вещества может так сильно меняться?

Т.е. имеем углеводород, условно "керосин", загущенный полимером (~15%). Что странного в том, что свойства чистого полимера и 15% раствора полимера разные? А как иначе? 5-10% пластификатора могут многое поменять, а тут 85% низкомолекулярщины...

2.За каким чёртом в составе нужен пока неидентифицированный амид?

Ну может это сшиватель... ну какой-нибудь бисакриламид, ну что было под рукой, тем и немножко подсшили...
А вообще, мне кажется, работа должна перемещаться на другой стратегический уровень. Возможны варианты:
А. Просто "втёмную" расшифровывать эту композицию. Ну на нашем форуме уже писали, сколько и почему это стоит. Тут явно нужны ИК и ЯМР под рукой, ГПХ препаративная, элементный анализ на азот, эбулио/криоскопия (ММ "керосина"?). Т.е. серьёзное фракционирование с полным анализом каждой фракции.
Б. Заказчик должен полностью раскрыть карты. Тогда можно будет осознанно читать патенты и интернет. И скорее всего, делать композицию под требования заказчика, вряд ли где-то будет полный "рецепт".

[Chemical Punk]

Т.е. имеем углеводород, условно "керосин", загущенный полимером (~15%). Что странного в том, что свойства чистого полимера и 15% раствора полимера разные?

Polychemist, конечно, при содержании "пластификатора" в 85% от первоначальных свойств полимера мало что останется, все параметры "поплывут", тут спорить бессмысленно. Но снижение температура плавления на 40 градусов, не многовато будет?
Кстати, спасибо за намёк, надо гексановые остатки от высаживания полимера разогнать, может быть там ещё что-то типа какого-то фталата найдётся.

Ну может это сшиватель... ну какой-нибудь бисакриламид...

Так ненасыщенных связей нет. Может быть какой-то дополнительный загуститель...

А вообще, мне кажется, работа должна перемещаться на другой стратегический уровень...

Золотые слова, золотые! Их бы каждому желающему по-быстрому проанализировать в уши!

Заказчик должен полностью раскрыть карты...

Это моя личная головная боль... С этого логично было начать, достаточно просто вдумчиво прочитать статьи и патенты по теме и 90% ответов на вопросы уже бы нашлись, остальное можно было понять во время практической работы. Не надо браться за такие задачи с загадками, но это вынужденная мера, "уважаемый человек" попросил. Задача частично упрощается, химический состав волнует мало, намного важнее физические свойства, а это явно что-то техническое и слишком сильно ограничивать себя в выборе веществ нет смысла.

[Polychemist]

Не понял... 15% раствор полимера в растворителе... Температурные переходы этого компота должны быть близки к растворителю. Если представить себе крутой раствор желатина в воде, то ближе к 100С он будет жидким, хотя сухой желатин, подозреваю, при нагревании скорее разложится, чем размягчится. Кстати, в порядке бреда - если заказчику пофиг на химию, может вода с желатином или агарозой сойдёт?

При сшивании двойных связей может и не быть, они ж расходуются при сшивании, особенно если сшивателя очень мало.

[Jinn]

Не надо браться за такие задачи с загадками, но это вынужденная мера, "уважаемый человек" попросил... это явно что-то техническое...

Времена сейчас непростые. Заказчик не раскрывает назначение продукции. Вы не опасаетесь, что это "что-то техническое" может быть специального или двойного назначения? Ведь Вы беретесь за оплачиваемую работу и у других просите консультации (пусть бесплатные пока).

[Chemical Punk]

Температурные переходы этого компота должны быть близки к растворителю...

Так вот температура плавления намного ближе к самому полимеру, чем к растворителю. ВМ-1 замерзает при -12 С, условно кипит при 140-150 С, а этот компот застывает при +88С.

...Кстати, в порядке бреда - если заказчику пофиг на химию, может вода с желатином или агарозой сойдёт?

А это не такой уж и бред! Вода, конечно, не подходит из-за давления насыщенных паров и коррозионной активности, в любом случае придётся делать что-то на эфирных пластификаторах или вакуумном масле, а вот какие именно полимеры применять - никто не ограничивает, опять же, всё кроме галогенов и серы.

При сшивании двойных связей может и не быть, они ж расходуются при сшивании, особенно если сшивателя очень мало.

Логично. Если ненасыщенных связей изначально мало было, а сшивателя небольшой избыток, то, да, картинка сходится. Тогда версия Jinn-а с бутилкаучуком выглядит более чем разумно.

[Chemical Punk]

...Вы не опасаетесь, что это "что-то техническое" может быть специального или двойного назначения?

Об этом я тоже думал. Если бы требовалось двойное назначение, то поход был совсем другим. Нет, с вероятностью большей чем 0.5 эта адская жижа является каким-то трибологическим рабочим телом каких-то вискомуфт или чего-то подобного.

...Ведь Вы беретесь за оплачиваемую работу и у других просите консультации (пусть бесплатные пока).

Там такие деньги, что на образцы полимеров я уже больше потратил. Есть такие люди, которым практически невозможно отказать - вот это мой случай. Хотите, я вам высаженный полимер для анализа привезу/пришлю? Или исходный образец? Любая точка МО/Москвы или доставкой по России. Конечно, за деньги. И требования более чем мягкие - только качественный анализ на наличие вероятных подозреваемых и/или их комбинации - бутилкаучук/ДСТ-Л/ ДСР-Р/СБС/подшитый полиизобутилен и т.д. Понятно, что останутся вопросы по мелочам, но с ними разобраться будет уже легче.

[Jokermaniak]

Есть такие люди, которым практически невозможно отказать - вот это мой случай.

Дичь какая-то. А что будет, если откажете, руку отрубят?

[Chemical Punk]

Дичь какая-то. А что будет, если откажете...

К счастью, сейчас не 90-е и никто никому ничего не отрубает, ну, по крайней мере я на это надеюсь. Думаю, что даже шины бы не проткнули, но настроение бы попортили изрядно.

[Jokermaniak]

Дичь какая-то. А что будет, если откажете...

К счастью, сейчас не 90-е и никто никому ничего не отрубает, ну, по крайней мере я на это надеюсь. Думаю, что даже шины бы не проткнули, но настроение бы попортили изрядно.

А сейчас они его вам не портят? Просто я не представляю, что, помимо угрозы физической расправы, может заставить человека работать себе в убыток над задачей, которая ему не особо интересна...

А то, что это жидкость для каких-нибудь вискомуфт, вообще ни разу не отменяет мохнатую лапу вояк, скорее даже наоборот. Я с подобными запросами посылал нах ещё на дальних подступах.

[Polychemist]

При сшивании двойных связей может и не быть, они ж расходуются при сшивании, особенно если сшивателя очень мало.

Логично. Если ненасыщенных связей изначально мало было, а сшивателя небольшой избыток, то, да, картинка сходится. Тогда версия Jinn-а с бутилкаучуком выглядит более чем разумно.

Есть ещё один вариант получения (редко)сшитых и/или разветвлённых полимеров - сополимеризация винильных мономеров в присутствии дивинильных сомономеров, см. стирол-дивинилбензол, т.е. без каучуков и т.п.