Химическая загадка - неизвестный полимер!

[Chemical Punk]

Дано (с радом небольших изменений):
1. Неизвестный полимер. На вид - мягкая полупрозрачная "резиновая" масса, твёрдость по шкале Шор А около 3-5 единиц (на нижнем пределе прибор врёт).
2. Хладотекучесть отсутствует, масса сохраняет форму при комнатной температуре.
3. Температура плавления около 88...94 С, образуется вязкая, но подвижная жидкость, её можно медленно вылить из пробирки. В горячей воде не растворяется, плавает на поверхности (плотность меньше 1 г/см3), переход из "резинового" состояния в жидкое состояние плавный, без скачков вязкости, из расплава вытягиваются совсем хлипкие короткие ниточки, которые очень легко обрываются.
4. Растворяется в:
- этилацетате
- бутилацетате
- гексане (раствор сравнительно наибольшей вязкости)
- циклогексане
- циклогексаноне (раствор сравнительно наименьшей вязкости)
- ЧХУ
с образованием вязкого прозрачного раствора.

5. Не растворяется в:
- в воде (при любой температуре)
- спиртах нормального и изомерного строения
- ацетоне (набухает и теряет твёрдость, но не растворяется)
6. Гидролиз 10Н раствором NaОН при комнатной температуре - отрицательно,
гидролиз 10Н раствором HCl при комнатной температуре тоже отрицательно, не реагирует в мягких условиях за сутки.
При кипячении в крепком водном растворе NaOH за сутки происходит гидролиз, раствор мутнеет и появляется сильный запах АММИАКА (может быть моноэтаноламина, специально сравнил - для меня эти запахи неразличимы)!
7. Водно-спиртовой раствор йода полностью не обесцвечивается, но сами кусочки полимера быстро окрашиваются в розово-красный цвет.
За два световых дня облучения естественным солнечным светом за оконным стеклом цвет не поменялся.
8. Проба Бельштейна - отрицательно, галогенов не обнаружено.
9. Полимер горит слабокоптящим пламенем, на вид копоти примерно как от изопропилового спирта или даже меньше. Запах при горении чем-то похож на горящий полиэтилен, керосин, но более слабый и именно что похож, не такой же точно. Соединение не слишком "тяжелое" и точно насыщенное, ненасыщенных связей не обнаружено.
Точно не низкомолекулярный полиизобутилен, т.к. нет хладотекучести и присутствует растворимость в этилацетате.

Коллеги, помогите советом, что это может быть? Я уже всю голову сломал

[Polychemist]

А ИК и пробить по хорошей базе?

[Chemical Punk]

Мысль очень хорошая, но я сменил место трудовой деятельности и тут о такой роскоши можно только мечтать.
Остаётся только полагаться на дедовские аналитические методы и знания коллективного разума. Полимер - точно не какая-то самоварная экзотика, а промышленный, минимум десятки тонн в год его должны производить.

[Chemical Punk]

Может быть пойти по простому пути? Какие вообще есть легкоплавкие полимеры? Или полимеры у которых температура плавления снижается при добавлении пластификаторов? Если так, то пластификатор должен быть горючим и практически беззольным (ДБФ, ДОТФ, ДОА, вазелин).

[Chemical Punk]

Странно выглядит не растворимость в ацетоне...

iborohim, в этой мысли что-то есть. В ацетоне полимер набухает и теряет твёрдость, но истинного раствора не образуется.
При этом в этилацетате и бутилацетате растворяется легко и полностью. Ацетон всё-таки кетон, следовательно, есть небольшое подозрение на то, что этот полимер - эфир.
И ещё одна странность - вязкость растворов одинаковой концентрации в гексане и циклогексаноне разная, раствор в гексане намного более вязкий.
Тут возникает ещё одно подозрение, эфир из сравнительно длинных цепочек С4..С7 нормального строения.
Если это эфир, то надо попробовать гидролизовать в крепкой щелочи до омыления.

[Polychemist]

Мысль очень хорошая, но я сменил место трудовой деятельности и тут о такой роскоши можно только мечтать.

Ну не знаю... Это ж не ЯМР (хотя и с ним решаемо). Мне кажется тут найдётся несколько человек с ИК (НПВО), снять спектр - минуты. Не думаю, что за один образец кто-то станет брать деньги. Основные Ваши расходы будут на доставку образца. Но даже экспресс-почта, например, ко мне - ну рублей 500. Не знаю, сколько стоит час Вашего рабочего времени, но явно его потрачено на существенно большую сумму.

[Chemical Punk]

При длительном щелочном гидролизе в 20% кипящем водном растворе NaOH неизвестный науке полимер выделяет аммиак, сам полимер мутнеет, но не распадается. После промывки, сушки и переплавке при 100С свойства полимера восстанавливаются, полимер снова приобретает прозрачность, подвижность расплава и эластичность охлаждённого расплава. Как такое вообще может быть?
Признать трансцендентность химической науки, смирится с принципиальной непознаваемостью мира и уйти в запой как настоящий философ?

[urchin]

Вы философ или всё таки химик?
Если химик, тогда сдайте на анализ как Вам было рекомендовано Polychemistом. Решать типовую задачу методами времен Гофмана так себе занятие.

[Chemical Punk]

Вы философ или всё таки химик?
...

urchin, это был крутой мотивационный пост, спасибо!
Большинство промышленных полимеров по моей нехитрой методике вполне поддаются идентификации за рабочий день. Марку и производителя, конечно, не назову, но хотя бы будет примерно понятно что за вещество, но тут действительно странный полимер и начинают посещать сомнения.

[Jinn]

А ради чего все эти телодвижения? Что за изделие?

[Chemical Punk]

Такую задачу по импортозамещению поставили, вот и выкручиваюсь.

[Jinn]

Так что за изделие? Заказчик не озвучил?

[kbob]

Может это анионит в OH-форме? Ионная емкость есть, титруется?

[Chemical Punk]

Без мелких подробностей. К счастью, задание написано достаточно "широко". Кстати, если есть возможность, то очень рекомендую участвовать в обсуждении задания ещё до этапа его написания, иначе руководство может так руки выкрутить, что задание станет невыполнимым.
Нужно добиться резкого изменения вязкости от условной очень мягкой "резины" до свободно переливающейся жидкости в зависимости от температуры, сам температурный диапазон почему-то не слишком критичен, можно промахнуться градусов на 20-30 в любую сторону, минимально возможного давления паров до единиц-десятков Па в расплаве, также требуется химическая пассивность, отсутствие коррозионных и абразивных продуктов термодеструкции и за каким-то чёртом желательна оптическая прозрачность, условная, конечно. Пока не регламентируется изменение объёма при застывании/плавлении, точные значения вязкости и коэффициент преломления, конечно, в какой-то перспективе эту чудо-хреновину кто-то будет производить в России. Подозреваю, что путём смешивания готовых компонентов, без синтеза.
Самое простое решение - раствор полиизобутилена в вакуумном масле ВМ-1 не подходит, т.к. присутствует хладотекучесть. Полиизобутилен ненасыщенных связей не содержит, но если его можно было бы сшить очень редкими связями, то это могло бы быть выходом. Но это не точно.

[Chemical Punk]

Может это анионит в OH-форме? Ионная емкость есть, титруется?

Водная вытяжка после длительного кипячения оооочень слабокислая, подозреваю, что из-за примесей, ионнообенных свойств нет, сама поверхность полимера гидрофобная. И от полимера требуется в большей степени физико-механические свойства, химические не столь сильно важны. Версия сама по себе неплохая, но не для этого полимера.

[Jinn]

Полиизобутилен ненасыщенных связей не содержит, но если его можно было бы сшить очень редкими связями, то это могло бы быть выходом. Но это не точно.

Бутилкаучук - сополимер изобутилена с небольшим количеством изопрена. Редкие ненасыщенные связи обеспечивают возможность сшивки (вулканизации).

[Chemical Punk]

Полиизобутилен...

Бутилкаучук...

Jinn, а это реально хорошая мысль! Как думаете, после очень слабенькой сшивки раствором серы в вакуумном масле (например, 0.01% элементарной серы от массы каучука) плавлению массы в жидкость не помешают?

[Chemical Punk]

А какое применение полимера? Может от этого плясать можно?

Так у есть только ТЗ и физический образец, конкретно для чего не совсем понятно, но судя по требованиям что-то техническое импортозамещающее. Гидрофобность/гидрофильность, функциональные группы, токсичность в разумных пределах - пока никого не интересуют. Единственное странное требование - условная оптическая прозрачность, со всем остальным какая-то ясность есть.

[Chemical Punk]

...

Бутилкаучук...

Jinn, случайно не знаете где достать БК-1675П в количествах меньше одного брикета?
И ещё вопрос как к специалисту - БК-1675 органическими перекисями по ненасыщенным связям сшивается? Или только старая добрая сера?

[Jinn]

1.

...не знаете где достать БК-1675П в количествах меньше одного брикета?

У потребителей каучука или в научном центре НКНХ.
2.

БК-1675 органическими перекисями по ненасыщенным связям сшивается? Или только старая добрая сера?

Множество рецептур вулканизации БК существует... и с участием перекисей металлов, и смол... А "старая добрая сера" очень уж вальяжно звучит. Серная вулканизация много чего дополнительно предполагает. Куча рецептур и режимов в зависимости от требуемого изделия. А главное - есть ли у Вас оборудование для приготовления сырых резиновых смесей?
3. Судя по изложенным Вами свойствами "физического образца", это точно не БК. БК не будет растворяться в эфирах и кетонах, гидролизоваться с выделением аммиака. Да и термопластикация у него при температурах, близких к 200.
4. И вообще - по поводу ТЗ. Проводить работу по импортозамещению не зная назначения продукта... Это профанация, а скорее всего - лукавство.