Разработка методики определения методом высокоэффективной жидкостной хроматографии молекулярно-массового распределения олигоэтоксисилоксанов в гидролизованном и негидролизованном этилсиликАТе-40 на колонке с высокосшитым полидивинилбензольным сорбентом | 2017 ИФХЭ РАН

Разработка методики определения методом высокоэффективной жидкостной хроматографии молекулярно-массового распределения олигоэтоксисилоксанов в гидролизованном и негидролизованном этилсиликАТе-40 на колонке с высокосшитым полидивинилбензольным сорбентом

В.Б. Хабаров, А.Я. Пронин, А.К. Буряк, Л.М. Антипин, О.Г. Ларионов

Лаборатория  физико-химических основ хроматографии и хромато-масс-спектрометрии

Изготовление оболочковых форм для точного литья металлов по выплавляемым моделям проводилось с большим процентом брака из-за незнания причин, которые вызывали этот брак. До наших работ не было ясно, что причиной брака являются отклонения молекулярно-массового отклонения (ММР) олигоэтоксисилоксанов от оптимальных пределов.

На рисунке представлена хроматограмма олигомеров этоксисилоксанов в негидролизованном этилсиликате-40 (ЭТС-40), полученная с помощью разработанной методики. Для расчета ММР олигоэтоксисилоксанов отдельно получают градуировочную кривую с помощью стандартов ММ олигоэтоксисилоксанов.

016

Рис. 1. Хроматограмма негидролизованного ЭТС-40. С использованием калибровочной кривой идентифицированы олигомеры этоксисилоксанов, содержащие атомов кремния: 1 – Si4, 2 – Si3, 3 – Si2, 4 – Si1 (тетраэтоксисилан). Колонка из стекла (150 х 3 мм) с высокосшитым полидивинилбензольным сорбнтом, фр. 5 мкм. Подвижная фаза – абсолютированный этанол, 0,18 мл/мин. Проба объёмом 7.5 мкл 0.1%-ного раствора ЭТС-40   в  подвижной фазе. Детектор – рефрактометрический. Хроматографический тракт в безметаллическом исполнении.

Олигомеры этоксисилоксанов элюируются из колонки в абсолютированном этаноле в варианте эксклюзи­онной критической ВЭЖХ.

В негидролизованном  ЭТС-40 преобладают олигомеры этоксисилоксанов со степенью полимеризации от Si1 (SiОН4) до  Si6 со средними молекулярными массами (МW) 367–535 Да.

Установлено, что при использовании в качестве связующего гидролизата ЭТС-40  в течение 1–3 суток после кислотного гидролиза, в котором средневесовые молекулярные массы (МW) олигомеров этоксисилоксанов находятся в  пределах 900–1700 Да,  не образуются  бракованные  керамические оболочковые формы для точного литья металлов по выплавляемым моделям.

Разработанная методика не имеет аналогов в мире. Впервые использован  высокосшитый полидивинилбензольный сорбент для приготовления высокоэффективных колонок для жидкостной хроматографии;  предложена новая технология упаковки полимерных сорбентов в колонки, а также новая методология анализа с применением безметаллического крепления кварцевой кюветы и такое же исполнение хроматографического тракта  жидкостного хроматографа.

Методика определения ММР олигомеров этоксисилоксанов в гидролизованных и негидролизованных этилсиликатах обеспечила на ФГУП ММПП “Салют” разработку технологии изготовления керамических оболочковых  форм без брака.

Результаты научно-исследовательской работы защищены патентами РФ № 2280252 (2006 г.),  № 2278379 (2006 г.), № 2296645 (2007 г.),  № 2362143. МПК7 GOIN 21/05  (2009 г.)

Соисполнитель: ФГУП Московское машиностроительное производственное предприятие “Салют” (ФГУП ММПП «Салют).


Версия для печати Версия для печати
 
 
shadow shadow
Яндекс.Метрика