CS257538B1

CS257538B1 - A method for deactivating masses of fluorocarbon polymers

Info

Publication number: CS257538B1
Application number: CS867677A
Authority: CS
Inventors: Hanniel Dubsky
Original assignee: Hanniel Dubsky
Priority date: 1986-10-23
Filing date: 1986-10-23
Publication date: 1988-05-16
Also published as: CS767786A1

Abstract

Způsob desaktivace hmot z polymerů fluorovaných uhlovodíků za účelem odstranění nežádoucí sorpce spočívá v tom, že se hmota impregnuje silanizačním nebo silylačním činidlem. Činidlo může být rozpuštěno v organickém rozpustidle. Impregnovaná hmota se zahřívá na teplotu 100 až 450 °C. Zahřátí je možno provádět ve vakuu nebo v inertní atmosféře po dobu od 10 sekund do 48 hodin. Navržený způsob je vhodný pro hmoty z polymerů fluorovaných uhlovodíků, které jsou určeny jako konstrukční a spojovací materiál do přístrojů ke stanovení stopových látek, například pro plynovou chromatografii.The method of deactivating materials made of fluorocarbon polymers in order to eliminate unwanted sorption consists in impregnating the material with a silanizing or silylating agent. The agent can be dissolved in an organic solvent. The impregnated material is heated to a temperature of 100 to 450 °C. Heating can be carried out in a vacuum or in an inert atmosphere for a period of 10 seconds to 48 hours. The proposed method is suitable for materials made of fluorocarbon polymers, which are intended as structural and connecting materials for devices for the determination of trace substances, for example for gas chromatography.

Description

Vynález se týká odstranění nežádoucí sorpce hmotami vyráběnými z polymerů fluorovaných uhlovodíků.The invention relates to the elimination of undesired sorption by masses produced from fluorocarbon polymers.

Dosud používané hmoty z polymerů fluorovaných uhlovodíků, například z polytetrafluoretylénu, mají výborné chemické vlastnosti, ale nelze je použít jako konstrukční, spojovací materiál do zařízení, kde probíhají stopová stanovení látek, například v plynové chromatografií. Spojka vyrobená z výše uvedeného materiálu, spojující například kapilární kolonu s detektorem nebo dávkovačem téměř kvantitativně nežádoucně vychytá nanogramová množství jistých frakcí ve vzorku. Naopak, jsou-li vzorky velmi koncentrované, tak například dávkovači kohout z výše uvedené hmoty má tzv. memory efekt, projevující se tím, že při každém otočení dávkovacího kohoutu se uvolní z hmoty kohoutu část vzorku, který byl dávkován dávno předtím. Předpokládalo se, že příčinou zadržení vzorku jsou Van der Waalsovy sily.The fluorocarbon polymers used hitherto, such as polytetrafluoroethylene, have excellent chemical properties, but cannot be used as a structural bonding material to equipment where trace determinations are carried out, for example in gas chromatography. A connector made of the above material, connecting, for example, a capillary column to a detector or dispenser almost quantitatively undesirably captured nanogram amounts of certain fractions in the sample. Conversely, if the samples are very concentrated, for example, the dispensing tap of the above mass has a so-called memory effect, which means that each time the dispensing tap is rotated, a portion of the sample that was dispensed long before is released from the tap mass. Van der Waals forces were thought to be the cause of sample retention.

Výše uvedený nedostatek je odstraněn způsobem desaktivace podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se hmota impregnuje silanizačním nebo silylačním činidlem, popřípadě rozpuštěným v organickém rozpustidle. Impregnaci lze s výhodou provádět za použití ultrazvuku. Poté se impregnovaná hmota vyhřívá na teplotu 100 až 450 °C, s výhodou ve vakuu nebo v inertní atmosféře, po dobu od 10 sekund do 48 hodin.The above drawback is overcome by the inactivation process according to the invention, which consists in impregnating the mass with a silanizing or silylating agent, optionally dissolved in an organic solvent. The impregnation can preferably be performed using ultrasound. Thereafter, the impregnated mass is heated to a temperature of 100 to 450 ° C, preferably under vacuum or under an inert atmosphere, for a period of from 10 seconds to 48 hours.

Tímto způsobem podle vynálezu se odstraní doprovodné látky, které jsou příčinou nežádoucí sorpce, jako je například etylalkohol, který se používá při zpracování polymerů fluorovaných uhlovodíků jako je polytetrafluorethylen. Přesto, že tento materiál se slinuje při teplotě až 350 °C, nepatrné zbytky doprovodných látek zůstávají uvnitř hmoty a způsobují zdánlivě nevratnou sorpci stopových látek ve vzorcích přicházejících do styku s hmotou z polymeru fluorovaného uhlovodíku. K odstranění těchto látek podle vynálezu jsou použity silanizační nebo silylační činidla, jež prostupuji výše uvedenou hmotu a které přemění polární skupinu doprovodné látky na nepolární, resp. těkavější, čímž se hmota desaktivuje. Při následujícím vyhřátí hmoty až na teplotu, v rozmezí 100 až 450 °C s výhodou v netečné atmosféře například dusíku, se těkavější složky vypudí. Takto upravená hmota nemá nevratnou sorpci.In this way, according to the invention, the accompanying substances which cause undesired sorption, such as ethyl alcohol, which is used in the processing of fluorocarbon polymers such as polytetrafluoroethylene, are removed. Although this material is sintered at a temperature of up to 350 ° C, slight residues of the accompanying substances remain within the mass and cause a seemingly irreversible sorption of the trace substances in the samples coming into contact with the mass of the fluorocarbon polymer. To remove these substances according to the invention, silanizing or silylating agents are used which permeate the above-mentioned mass and which convert the polar group of the accompanying substance into a non-polar or non-polar substance. the more volatile the material is deactivated. Subsequent heating of the mass to a temperature in the range of from 100 to 450 ° C, preferably in an inert atmosphere of, for example, nitrogen, expels the more volatile components. The material thus treated does not have irreversible sorption.

Příklad 1Example 1

Pro připojení kapilární kolony byla použita kovová spojka s jádrem z polymeru tetrafluorethylenu, ve kterém byl kanálek, který spojoval dvě skleněné kapiláry, zasazené do vstupu a výstupu kanálku. Při průchodu vzorku, v plynné fázi obsahující 20 nanogramů fenobarbitalu, neobjevila se v záznamu plynového chromatografu zóna odpovídající této látce; proto bylo toto teflonové jádro smočeno pomocí injekční stříkačky hexamethylendisilazanem a pak následovalo vyhřátí v dusíkové atmosféře na 400 °C po dobu 10 s. Po použití tohoto jádra na záznamu plynového chromatografu se za naprosto stejných podmínek objevila zóna odpovídající fenobarbitalu.To connect the capillary column, a metal connector with a core of tetrafluoroethylene polymer was used, in which a channel connecting two glass capillaries was inserted into the inlet and outlet of the channel. Upon passing the sample, in the gas phase containing 20 nanograms of phenobarbital, the zone corresponding to this substance did not appear in the gas chromatograph record; therefore, the Teflon core was wetted with a syringe with hexamethylenedisilazane followed by heating in a nitrogen atmosphere at 400 ° C for 10 seconds. After using this core on a gas chromatograph, a zone corresponding to phenobarbital appeared under exactly the same conditions.

Příklad 2Example 2

Postupovalo se podobně jako v příkladě 1, jen místo silanizace hexamethylendisilazánem byla použita s úspěchem i jiná silylační činidla jako Ν,Ο-bis(trimethylsilyl)trifluoracetamid, N-trimethylsilylimidazol, difenyltetramethyldisilazan, Ν,Ο-bis(trimethylsilyl)acetamid, trimethylchlorsilan, dimethylchlorsilan, což jsou silylační činidla, která reagují s labilními vodíky sloučenin, a€ už se jedná o cizorodou látku obsaženou v polymeru fluorovaného uhlovodíku, nebo o plynné látky sorbované v polymeru nebo nečistoty, resp. pomocné látky umožňující zpracování hmoty z polymerů fluorouhlovodiků. Při vyhřívání hmoty z' polymerů fluorovaného uhlovodíku (např. polytetrafluorethylénu), silylované sloučeniny těkají a pokud jsou netěkavé, pak po desaktivaci nejeví nežádoucí sorpční vlastnosti.The procedure was similar to that of Example 1, but other silylating agents such as Ν, Ο-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, N-trimethylsilylimidazole, diphenyltetramethyldisilazane, Ν, Ο-bis (trimethylsilyl) acetilane, trimethylchlorosilane, trimethylchlorosilane, trimethylchlorosilane, trimethylchlorosilane, which are silylating agents which react with the labile hydrogens of the compounds, whether they are a foreign substance contained in the fluorocarbon polymer, or gaseous substances sorbed in the polymer, or impurities, respectively. processing aids of fluorocarbon polymers. When heating a mass of fluorocarbon polymers (e.g. polytetrafluoroethylene), the silylated compounds volatilize and, if non-volatile, do not exhibit undesirable sorption properties upon deactivation.

Příklad 3Example 3

Podobně jako v příkladě 1 byly zopakovány pokusy s máčením polytetrafluorethylénu 10% hexamethylendisilazanem v toluenu za použití ultrazvuku, který urychlil pronikání silanizačního činidla polymerem, patrně jeho odvzdušněním. Pak následovalo vyhřátí hmoty na 400 °C po dobu 10 s; takto desaktivovaný materiál měl tu výhodu, že například kanálek provedený v této hmotě se mohl převrtat na větší světlost a byla pořád zachována desaktivace, která proběhla do větší hloubky. Pokusy bylo zjištěno, že čím silnější je desaktivovaný materiál, tím lépe je vyhřívat hmoty při 350 °C dlouhodobě (např. přes noc). Pro věci nepatrné hmotnosti lze desaktivovat hmotu při teplotě 400 °C několik sekund.Similar to Example 1, attempts were made to soak polytetrafluoroethylene with 10% hexamethylenedisilazane in toluene using ultrasound, which accelerated the penetration of the silanizing agent through the polymer, possibly by venting it. This was followed by heating the mass to 400 ° C for 10 s; such a deactivated material had the advantage that, for example, a duct made in this material could be drilled to a greater clearance and the deactivation, which proceeded to a greater depth, was still maintained. Experiments have shown that the thicker the deactivated material is, the better it is to heat the mass at 350 ° C over the long term (eg overnight). For things of low weight, the mass can be deactivated at 400 ° C for several seconds.

Claims

A process for deactivating fluorocarbon polymers to remove undesired sorption, characterized in that the mass is impregnated with a silanizing or silylating agent optionally dissolved in an organic solvent and the impregnated mass is heated to a temperature of 100 to 450 ° C for a period of time from 10 seconds to 48 hours.

2. A process according to claim 1, wherein the mass is impregnated with hexamethylenedisilazate, Ν, Ν-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, N-trimethylsilylimidazole, diphenyltetramethyldisilazane, Ν, Ο-bis (trimethylsilyl) acetamide, trimethylchlorosilane.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the mass is impregnated with simultaneous sonication.

4. A process according to any one of claims 1 to 3, wherein the impregnated mass is heated under vacuum or an inert atmosphere.