塑料薄膜的鉴别方法.doc

塑料薄膜的鉴别方法一、外观鉴别法 各种塑料薄膜及玻璃纸各有自己的特有外观，如光泽、透明度、色调、挺力、光滑性等，从外观来鉴别薄膜是种比较简单易行的方法。无色透明、表面有漂亮的光泽、光滑且较挺实的薄膜的拉伸聚丙烯、聚苯乙烯、硬质聚氯乙烯、聚酯、聚碳酸酯和醋酸纤维素薄膜。手感柔软的薄膜是软质聚氯乙烯、聚偏二氯惭烯、聚乙烯醇等薄膜。介于上述两者之间的是未拉伸聚丙烯、培养拉伸尼龙薄膜。透明薄膜经过揉搓后变成白色或乳白色的是聚乙烯、聚丙烯、尼龙薄膜等。盐酸橡胶是没有光泽而有橡胶感的灰黄色或绿色的半透明薄膜。另外，将薄膜一端固定后振动，如有挠性而且发出金属声音的则是聚酯、聚苯乙烯等薄膜。两片重叠时，滑爽性差的则是聚偏二氯乙烯、软质聚氯乙烯、低密度 聚乙烯、乙烯一醋酸乙烯共聚物、尼龙（未拉伸）等薄膜。 压花薄膜、收缩薄膜等经过加工的薄膜同未加工薄膜的特性有些不同，所以鉴别时要加以注意。薄膜外观特性见表1。表1 薄膜的外观特性薄膜种类光泽透明度挺力光滑性聚乙烯（低密度）聚乙烯（中密度）聚乙烯（高密度）乙烯醋酸乙烯共聚物沙林（离子聚合物）聚丙烯（未拉伸）聚丙烯（双向拉伸）软质聚氯乙烯硬质聚氯乙烯聚苯乙烯（拉伸）聚偏二氯乙烯聚酯尼龙（未拉伸）尼龙（双向拉伸）聚氨酯盐酸橡胶聚乙烯醇普通玻璃纸聚碳酸酯醋酸纤维素优 良 可 最差点 注：温度高的时候，有些变得不好；二、物理性能试验鉴别法 各种薄膜具有不同的物理性能，如强度、延伸率、撕裂强度、耐冲击强度、受热后的收缩性等。通过对这些薄膜的物理特性的试验，可以在某种程度上鉴别薄膜的种类。薄膜的简易鉴别法如图1所示。下面具体说明物理性质试验的几种具体方法。 1、撕裂强度试验 在薄膜一端用剪刀将薄膜切成一厘米长的切口，然后用手撕裂，观察薄膜对撕裂的抵抗力及裂痕的状态。容易撕裂的薄膜有聚苯乙烯、玻璃纸、醋酸纤维素等薄膜。聚乙烯、聚酯、尼龙、聚丙烯等薄膜的撕裂强度大，但根据加工条件、增塑剂含量的不同而略有区别。例如增塑剂含量高的聚氯乙烯薄膜比无增塑剂的聚氯乙烯薄膜的强度稍大些。双向拉伸薄膜通常是横向与纵向的强度均衡，但实际上有时也会产生若干差异。单向拉伸薄膜是纵向拉伸，因此，纵向比横向的撕裂强度大。总之，通过物理性质的检验以鉴别薄膜的种类是比较复杂的，一般需要与其他鉴别法结合进行。 2、收缩性能试验 将薄膜缓慢接近火焰，不同种类的薄膜呈现出激烈收缩和不激烈收缩两种状态。收缩少的薄膜有聚酯、醋酸纤维素薄膜、硬质聚氯乙烯（无增缩剂）、聚碳酸酯等薄膜，激烈收缩的薄膜有拉伸聚氯乙烯（热收缩性聚氯乙烯）、拉伸聚丙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯等薄膜。 另外，将薄膜投入热水中时，极易收缩的薄膜有：聚氯乙烯（热收缩性）、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、盐酸橡胶薄膜等。几乎没有什么变化的朋聚酯、聚碳酸酯、尼龙等薄膜。 3、延伸性试验 剪下一片长1015厘米、宽1厘米的带状薄膜，捏住二端慢慢拉伸，采用这种试验方法可以发现：延伸率大的薄膜有聚乙烯、未拉伸聚丙烯、软质聚氯乙烯、聚乙烯醇、盐酸橡胶、未拉伸尼龙薄膜等，延伸率小的薄膜有普通玻璃纸、聚酯、醋酸纤维素、硬质聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯薄膜等，聚碳酸酯、拉伸尼龙的延伸率介于上述两者之间。图1 薄膜的简易鉴别法 不熔融 拉伸聚丙烯 薄膜 普通玻璃纸 热收缩性 普通玻璃纸 防潮玻璃纸 差的薄膜 醋酸纤维素 不易延 防潮玻璃纸 热收缩性差的薄膜 硬质聚氯乙烯 伸薄膜 醋酸纤维素 拉伸聚丙烯 聚碳酸酯 硬质聚氯乙烯 醋酸纤维素 聚酯 拉伸聚氯乙烯 拉伸聚氯乙烯 尼龙 聚偏二氯乙烯 聚偏二氯乙烯 热收缩性 聚苯乙烯 聚苯乙烯 大的薄膜 拉伸聚丙烯 薄膜 聚碳酸酯 聚碳酸酯 拉伸聚氯乙烯 聚酯 熔融 聚酯 聚苯乙烯 尼龙 薄膜 尼龙 聚偏二氯乙烯 聚乙烯 热水可溶薄膜 聚乙烯醇 未拉伸聚丙烯 水溶性薄膜 容易延 软质聚氯乙烯 聚乙烯 伸薄膜 聚乙烯醇 未拉伸聚丙烯 水溶性薄膜 热水不溶薄膜 软质聚氯乙烯 盐酸橡胶 盐酸橡胶三、燃烧试验法 将小片薄膜用火点燃，观罕其性质与状态的变化、燃烧的难易程度、自燃性的有无（离开火焰后是否继续燃烧）、臭味、火焰及烟的颜色、燃烧后残渣的颜色和状态等。 一般的薄膜在点火后都可燃烧，而聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、盐酸橡胶等则是难燃型薄膜。但不同的薄膜，燃烧时生成的火焰性质和状态各不相同，如果积累了丰富的经验，此法则是简便易行的方法。如果因经验不足而不能确定共聚物以及混有油墨、颜料、增塑剂、其他添加剂等成分时，可与已知薄膜度样进行对比试验来鉴别。各种主要薄膜的燃烧特征如表2及图2所示。 在采用燃烧法估测塑料时，应注意如下几点： （1）嗅气体时应尽量小心，不能将鼻子直对燃烧时产生的气体，应该用手煽动使少量气体至鼻子附近。这样可以防止有害气体身体的伤害。 （2）在进行燃烧时，可以将的热塑性塑料和热固性塑料区分开来。前者在火焰中出现熔化、熔体滴落和气泡，而后者出现烧焦，爆裂和褪色等现象。 （3）要防止金属夹具与塑料同时燃烧。如果金属和塑料一起燃烧，则自熄性、火焰颜色等可能与正常状态下不一样。 （4）估测含有氯元素的塑料时，铜质夹具要先放在火焰中加热至焰色稳定，然后用已加热的铜质夹具夹住待估测的塑料放在火焰中，如果火焰为鲜绿色则可判断为含氯塑料。表2 塑料燃烧估测表塑料名称可燃性自燃性火焰焰色火焰气味燃烧后塑料形态溶解性备注聚乙烯易无上端黄色，下端蓝色有石蜡燃烧的气味熔融，滴落在高温下溶于二甲苯浮在水上聚丙烯易无上端黄色，下端蓝色，少量黑烟有石油味熔融，滴落不溶于普通溶剂浮在水上聚苯乙烯易无黄色，浓黑烟，烟灰大压抑的花香味熔化，起泡溶于苯，四氟化碳，丙酮比重为1聚氯乙烯难离火自熄黄色，下端绿色，白烟刺激性酸味软化且变黑溶于四氢呋喃环乙酮沉入水中有机玻璃易无浅蓝色，顶端白色果味、烂菜味熔化，起泡溶于乙烯二氯化物沉入水中ABS易无黄色，黑烟特殊气味软化烧焦不溶于普通溶剂比重1.06氯乙烯-醋酸乙烯共聚物难离火自熄暗黄色特殊气味软化不溶于普通溶剂沉入水中聚偏二氯乙烯很难离火自熄黄色，端部绿色特殊气味软化不溶于通常溶剂沉入水中AS易无黄色，浓黑烟微弱苯味软化，起泡，变黑不溶于普通溶剂沉入水中尼龙慢慢燃烧慢慢熄灭蓝色，上端黄色烧焦羊毛味熔融，滴落不溶于普通溶剂沉入水中聚甲醛易无上端黄色，下端蓝色鱼腥臭味熔融，滴落不溶于普通溶剂沉入水中聚酯易无黄色带黑烟强烈的苯乙烯味微膨胀不溶于普通溶剂沉入水中聚碳酸酯难慢慢熄灭黄花菜色、黑烟、炭束特殊花果臭味熔融起泡溶于甲苯三氯化物比重大于1氯化聚醚难离火熄灭上端黄色，下端蓝色防腐剂味熔化且变黑不溶于普通溶剂聚苯醚难离火熄灭浓黑烟花果臭味熔融不溶于普通溶剂聚砜难离火熄灭黄褐色烟略有橡胶燃烧味熔融不溶于普通溶剂聚四氟乙烯不燃无火焰变透明呈胶状物聚三氟氯乙烯不燃无火焰熔化聚氨酯难离火熄灭蓝色带烟熔化滴落不溶于普通溶剂聚偏二氯乙烯很难熄灭黄绿色辣味熔化不溶于普通溶剂醋酸纤维素易继续燃烧暗黄色，少量黑烟醋酸味熔化滴落溶于丙酮醋酸、丁酸纤维素易继续燃烧暗黄色，少量黑烟丁酸味熔融，滴落溶于丙酮硝化纤维素易继续燃烧黄色樟脑味剧烈燃烧溶于丙酮聚醋酸乙烯易继续燃烧暗黄色黑烟醋酸味软化不溶于普通溶剂聚醋酸乙烯酸易继续燃烧暗黄色，黑烟酯酸味软化不溶于普通溶剂硅树脂难熄灭无焰，白烟强刺激性变黑不溶于普通溶剂醇酸树脂中无褐色，烧焦爆烈不溶于普通溶剂三聚氰胺难自熄黄色刺激甲醛味开裂，色加深不溶于普通溶剂不溶于普通溶剂脲醛树脂难自熄黄色带蓝边鱼腥味膨胀 ，爆裂，褐色不溶于普通溶剂酚醛树脂难自熄黄色火焰浓甲醛味开裂，色加深不溶于普通溶剂环氧树脂难自熄黄色有苯酚味膨胀 ，爆裂，褐色不溶于普通溶剂不饱和聚酯难自熄闪亮有黑烟有刺激味膨胀 ，爆裂，褐色不溶于普通溶剂图2 高聚物燃烧现象 燃烧后变白， 脲醛树脂 蛋白质味 沸水中浸20分钟肪 褪色 不褪色 自熄 三氯氰胺甲醛 变 黑 酚醛树脂 热固性塑料 燃烧时有黑烟，苯乙烯味，发脆 不饱和聚酯树脂 未 烧 可燃 燃烧时有黑烟，苯酚味 环氧树脂 软 焦 化 爆 燃烧时有黄色火焰，有SiO2灰 硅树脂 褪 裂 灭火焰，熔化变透明呈胶状， 色 有氢氟酸刺激味 聚三氟氯乙烯 黄色，下端绿色火焰，有刺激性盐酸味 聚氯乙烯（聚偏氯乙烯） 自熄 蓝色，上端黄色火焰，有烧焦羊毛味 聚酰胺 软 黄色火焰，带烟，有异氰酸酯的刺激味 聚氨酯塑料 化 黄色，黑烟，有花果臭味 聚碳酸酯试样 熔 有明显石腊味 聚乙烯（比重0.92-0.95）燃烧 化 自熄 试样 滴 浮 有明显的石油味 聚丙烯（比重0.90） 落 在 水 有苯乙烯刺激味 聚苯乙烯（ABS） 上 热塑性 有黑烟 有新鲜芳香味 聚对苯二甲酸乙二酸酯 塑料 可燃 沉 有醋酸刺激味 聚醋酸乙烯 于 燃烧 浓甲醛味 聚甲醛 水 中 无黑烟 部分起泡，有芳香味 有机玻璃四、显色反应试验法 将某种试剂滴在薄膜表面，便可显示出薄膜特有的颜色，这是一种根据薄膜特有的官能基显色来鉴别薄膜种类的方法。采用这种方法的有利伯曼斯托赫莫拉夫斯基反应、醋酸鉴别法、缩二脲反应等鉴别方法。这些鉴别法适用于大部分薄膜，但用于这些试难的薄膜，必须是比较纯的、无色的薄膜。鉴别时要注意由于含有增塑剂而产生的差异。 1、利伯曼斯托赫莫拉夫斯基显色反应 在试管内加入无水醋酸，将鉴定的薄膜试片放入试管内加热，使薄膜一部分溶化（不会全部 溶化），冷却后，取溶液二、三滴滴在滴板上，再加上一滴浓硫酸，放置20-30分钟观察其显色。采用这种方法时，聚乙烯、聚酯苤膜不会显出明显的变色。根据本试验法测定的主要薄膜的结果如表3。 2、醋酸鉴别法 这种鉴别法适用于醋酸乙烯、醋酸纤维素薄膜。 将少量的薄膜放在点滴板上，加上5%的硝镧溶液及一滴0.01N（标准浓度）碘的酒精溶液，再加浓氨水一滴，如有醋酸存在则显示褐色，即可证明为上述两种薄膜。 3、缩二脲反应 此法适用于尼龙、聚胺酯薄膜等。将薄膜试片放入浓苛性钠溶液 中并加热，当薄膜一部分被溶解后冷却，再加入少量的硫酸铜溶液，如果呈显紫色，即证明存在CONH基。 4、硝酸鉴定 此法适用于硝化纤维素。将0.1克二苯胺放入30ml水和100ml浓硫酸的溶液中溶解作为试剂，将薄膜试片放在点滴板上，然后在薄膜试片上滴一滴试剂，如呈显深蓝色，即表示存在硝化纤维素或其酯类。 5、聚偏二氯乙烯鉴定法 此法适用于聚偏二氯乙烯薄膜。通常采用以下两种方法： （1）把研成粉末的薄膜溶解于吡啶中，制0.2%的溶液，然后将少量的溶液煮沸并加入等量的0.2%苛性钠甲醇溶液，如果有聚偏二氯乙烯存在，便渐显暗褐色。 （2）将薄膜小碎片浸放在吗啉中，在常温下放置24小时，如含有聚偏二氯乙烯，便呈黑褐色。五、溶解性试验 将薄膜试片浸于各种有机溶剂中进行观察，根据溶解性的不同，可鉴别薄膜的种类。采用这种鉴别方法，有时由于构成薄膜的分子的聚合度的增加，或者由于延伸形成结晶而产生不易溶解的现象，因此，不能立即得出确切的结论。另外，薄膜含有增塑剂等添加剂时，也会影响其溶解性，因此，有必要同其他方法并用。六、物理常数试验 薄膜的物理常数试验有比重试验、熔点试验、折光率试验等。 比重试验是将薄膜浮于水面上，如能浮起来，则薄膜的比重小于1，可能是聚乙烯或聚丙烯薄膜，如浮不起来，虽然能鉴别出比重是大于1，但还必须测定准确的比重，否则鉴别时就有很大差别，这是需要注意的。比重试验有水置换法、比重瓶测定法、滴定法、密度梯度管测定法等。 水置换法又称天平法，这是一种用化学天平测定液体（主要是水）中的浮力的方法。试料的重量比较多，测定薄膜重量的精确度很高，可作为常用的简易鉴别法。试验方法是取大小约为22.5厘米的薄膜作为试片，尽量除掉薄膜上的污秽、脂肪等附着物。准确测定薄膜片的重量（精确度为1毫克），然后将蒸馏水（煮沸并除掉空气）注入烧杯中，在保持2310C的情况下放置在烧杯台上。将薄膜片用细金属丝从天平的一端吊入水中，准确地测出其重量(精确度为1毫克)，然后将薄膜片取下，恢复其原来的状态，再准确地测定金属丝的重量（精确度至1毫克），根据下式算出：W / W - W1+ W 式中：W=薄膜片的重量（克）、W1=薄膜片用金属丝吊入水中时的重量（克）、W=金属丝的重量（克）。 其他试验方法如比重瓶测定法、滴定法、密度梯度管测定法等。 熔点试验很难。通常是把薄膜小片放置在电热板上，将其加热并测定熔化时的温度，当温度达到熔点时，薄膜就失去原有形状。这时某些薄膜迅速熔化而完全变为液体，有些薄膜则分解为各式各样的状态。最正确的鉴别，是首先急速升温到比预计熔点低200C250C，然后再控制在每秒上升10C的速度进行观察。 折光率的测定，有阿贝折光法和显微镜法等。 上述各种物理常数试验，在薄膜很纯的情况下基本可以测定，但一般作为最终制成品的薄膜，由于含有增塑剂、颜料、气泡、填充剂等，情况则大不相同。此外，它也受结晶度、聚合度的影响，因此，最好能与其他鉴别方法结合起来进行测定。七、红外线吸收光谱试验 这种测试方法是用仪器来分析复杂的共聚物的成分，操作方法比较简易，即把红外线照在薄膜上，使薄膜吸收红外线，但不同的薄膜吸收的量不同。这种方法可以鉴别薄膜的构造。红外线吸收光谱仪是衍射光栅，将光源射出的光分光，分为.2.525微米（实际是16微米）的波长，将光谱从2.5微米依次照射于薄膜上，记录其光透过率，便可以进行定性测定和定量测定。各种薄膜的红外线吸收光谱图可查阅专著。 另外，通常市场出售的薄膜中含有增塑剂填充剂、颜料等，复合材料中还有粘合剂，因此，有鉴别薄膜时是否把这些因素考虑在内，是有很大差别的。为了更准确地鉴别，最好与前