1前言
聚醚醚酮(PEEK)是在主鏈結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)酮鍵和兩個(gè)醚鍵的重復(fù)單元所構(gòu)成的高聚物,屬特種高分子材料。由于聚醚醚酮具有優(yōu)良的綜合性能,在許多特殊領(lǐng)域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋找一種可以將聚醚醚銅完全消解的微波消解方案,更加有利于后續(xù)對(duì)樣品中多種元素進(jìn)行快速準(zhǔn)確測(cè)定。
2儀器與試劑
2.1 儀器
新儀MASTER-18微波消解儀,趕酸器,分析天平(十萬(wàn)分之一)等。
2.2 試劑
硝酸(68%),硫酸(98%)
3實(shí)驗(yàn)方法
3.1樣品
聚醚醚酮(PEEK)釆用親核取代法制備。由4,4'-二氟二苯甲酮與對(duì)苯二酚在二苯砜溶劑中,在堿金屬碳酸鹽作用下進(jìn)行縮聚反應(yīng)制得。反應(yīng)式如下:

3.2消解溫度的選擇
稱取PEEK樣品約0.1g(精確至0.1mg),加入10mL硝酸,靜置30min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
階段 | 溫度/℃ | 時(shí)間/min | 功率/W |
1 | 150 | 10 | 400 |
2 | 180 | 5 | 400 |
3 | 220 | 60 | 400 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,待冷卻至60℃以下,取出消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開(kāi),趕酸定容后,存在少量白色渾濁。
重新稱取PEEK樣品約0.1g(精確至0.1mg),加入10mL硝酸,靜置30min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
階段 | 溫度/℃ | 時(shí)間/min | 功率/W |
1 | 150 | 10 | 400 |
2 | 180 | 5 | 400 |
3 | 210 | 5 | 400 |
4 | 230 | 60 | 400 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,趕酸定容后,消解液中仍存在少量白色渾濁。
稱取PEEK樣品約0.1g(精確至0.1mg),加入5mL硫酸放置在趕酸器上120℃預(yù)處理30min,取下冷卻后補(bǔ)加4mL硝酸,靜置10min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
階段 | 溫度/℃ | 時(shí)間/min | 功率/W |
1 | 150 | 10 | 400 |
2 | 180 | 5 | 400 |
3 | 210 | 5 | 400 |
4 | 230 | 60 | 400 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,待冷卻至60℃以下,取出消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開(kāi),趕酸定容后,消解液澄清透明。
3.3取樣量的選擇
由于聚醚醚銅樣品中含有大量的碳元素,分解生成二氧化碳會(huì)產(chǎn)生較大的壓力,建議取樣量控制在0.1g以內(nèi)。
4結(jié)果
聚醚醚銅樣品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高,在取樣為0.1g,采用硫酸+硝酸混酸體系,230℃保溫1h左右才可將其完全消解。
5注意
如果要降低反應(yīng)溫度,則需延長(zhǎng)保溫時(shí)間,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)樣品在取樣0.1g,220℃保溫2h,也可將樣品完全溶解。