
Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 1387—2011
塑料 共聚聚丙烯组成分布的测定
Plastics-Determination of chemical composition distribution of
polypropylene copolymer
2011-05—09 发布
2011一07一01 实施
中国石油天然气集团公司 发布
Q/SY 1387—2011
目 次
前言引言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 原理 5 仪器 6 试剂与材料 7 试验步骤 8 结果计算 9 精密度 10 报告附录A(资料性附录) 方法的精密度
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前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由中国石油天然气集团公司炼油与化工分公司提出本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会炼油与化工专业标准化技术委员会归口本标准起草单位:石油化工研究院。 本标准主要起草人:义建军、王莉、祖凤华、汪威、卢晓英、姜凯。
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引言
本标准是对共聚聚丙烯组成的快速测定方法,用于考察评价聚合工艺及催化剂对样品组成的影响。共聚聚丙烯由不同分子链结构的组分组成,共聚单体在分子链间分布的多分散性,赋予了共聚聚丙烯丰富可调的应用性能,反应了催化剂性能和聚合工艺条件
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塑料,共聚聚丙烯组成分布的测定
警告:本标准测试方法使用的溶剂有剧毒。使用者需要查阅相关文献并且按照推荐的安全方法使用溶剂。
1范围
本标准规定了测定用仪器、试剂、材料及测定程序。 本标准适用于GB/T 2546.1一2006 描述的丙烯耐冲击共聚物(PP-B)和丙烯无规共聚物(PP
-R)的规定。可溶解于二氯苯的含甲基或亚甲基的添加剂会影响共聚聚丙烯的组成分布测定。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2546.1一2006塑料聚丙烯(PP)模塑和挤出材料第 1 部分:命名系统和分类基础 (ISO 1873 - 1: 1995, MOD)
GB/T 6379.2一2004测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分:确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
组成分布composition distribution 共聚聚丙烯在35℃的可溶解组分含量、35℃~110℃的可溶解组分含量和高于110℃的可溶解组
分含量共同构成了样品的组成分布。
4原理
共聚聚丙烯组分在溶液中的结晶能力随着分子链规整度的降低而降低,表现为无定形及结晶温度的逐渐降低。将共聚聚丙烯溶解在二氯苯中,根据共聚聚丙烯中不同分子链结构组分结晶能力的不同,随着溶液温度的逐渐降低,各组分随结晶能力的降低逐层结晶析出或留在溶液中,使不同分子链结构的组分分离。结晶结束后,首先通入溶剂洗出无定形组分,然后逐渐升高体系温度,将分离后的聚合物晶体溶解洗出。检测并记录不同温度下的溶液浓度,得到样品组成分布。
5仪器
5.1 主要组成部分
本实验采用升温淋洗分级仪TREFt300,仪器的主要组成部分有控温箱、溶剂储存器、液相泵、
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样品池、样品注人系统、填充柱、溶质检测器、废液储存器、数据采集和数据处理系统。仪器示意图见图1。
溶剂储存器
控温箱
注入
数据采集和数据处理系统
液相泵
填充柱
检测器废液储存器
系统
图1体积排除色谱仪示意图
5.2控温箱
控温箱在35℃~150℃范围温度可控,控温精度为±0.1℃,可在35℃~150℃以0.1℃/min~ 40℃/min的速率升温或降温。 5.3溶剂储存器
溶剂储存器可装足够多的溶剂保证测试过程中溶剂的连续性和均一性。
5.4液相泵
液相泵可以提供0.1mL/min~5.0mL/min范围内的稳定流速。
5.5样品池
60mL带磁力搅拌的不锈钢样品池。样品池有溶液接口、氮气接口及溶剂接口。 5.6样品注入系统
样品注人系统的用途是将样品溶液注人填充柱中。通常由连接样品池和填充柱的管路和六通阀组成。 5.7填充柱
填充柱使用均匀高光亮内壁的不锈钢柱,直径为9mm,长度为15cm,填充物为刚性固体。填充物一般是硅藻土载体,也可以是玻璃珠或钢珠。
注:硅藻土载体如Chromosorb P60/80。 5.8溶质检测器
检测器应能对从填充柱中洗脱的溶液浓度进行连续检测。红外检测器对吸收波长为 3.5μm的 C一H键进行检测,检测器需要足够灵敏并与溶液浓度成正比。 5.9数据采集和数据处理系统
提供指定温度段内的各温度点对应溶液浓度,建议各数据点采集时间间隔不大于5s,并对数据进行处理。
6 试剂与材料
6.1 分析纯邻二氯苯
邻二氯苯纯度大于或等于99%。因共聚聚丙烯易在高温下发生降解,应在溶剂中加入抗氧剂
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[浓度为(0.1±0.01)%的2,6-二叔丁基-4-甲基酚]。 6.2高纯氮气
氮气纯度高于或等于99.999%。
7 试验步骤
7.1试验准备如下:
如需要,应在试验前对样品进行干燥处理。将试样放入温度为70℃±5℃的真空干燥箱内,在压力小于13.3kPa的条件下干燥至少20min,然后在干燥器内冷却,防止再次吸湿。
如果较大的共聚聚丙烯粒料短时间内不易溶解,可将粒料磨碎以加快溶解速度。注意不应进行强烈机械剪切,否则会造成无定形组分含量增大。磨碎的材料按要求进行干燥。 7.2称取(80±10)mg样品加人样品池(5.5)中。 7.3在样品池中注人 20mL溶剂。 7.4控温箱(5.2)升温至150℃,将共聚聚丙烯在二氯苯中搅拌下溶解60min。 7.5通过样品注人系统(5.6)将共聚聚丙烯溶液注入填充柱(5.7)中,控温箱降温至95℃,稳定 45min。 7.6控温箱以0.5℃/min的速率降温至35℃。 7.7在 35℃下,用液相泵(5.4)以 0.5mL/min 的流量将邻二氯苯注入填充柱,洗脱共聚聚丙烯溶液,持续10min并通过红外检测器连续检测其浓度。 7.8控温箱以1℃/min 的速率升温至140℃,同时液相泵(5.4)以 0.5mL/min将溶剂注人填充柱中,对共聚聚丙烯结晶进行溶解洗脱,通过红外检测器(5.8)检测其浓度。
8 结果计算
共聚聚丙烯的组成分布用35℃可溶物含量、35℃~110℃结晶淋洗组分含量和110℃~140℃结晶淋洗组分含量表示,数值以百分数(质量分数)表示。
35℃可溶物含量按公式(1)计算:
Zc;(T= 35℃) Zc;(35℃≤T≤140℃)
(1)
35℃~110℃结晶淋洗组分含量按公式(2)计算:
c;(35℃≤T≤110℃)-c;(T=35℃)
(2)
Zc;(35℃ ≤ T≤140℃)
110℃~140℃结晶淋洗组分含量按公式(3)计算:
Zc;(35℃≤T≤140℃)-c;(110℃≥ T)
(3)
Zc;(35℃≤T≤140℃)
式中: C;一一瞬时洗脱溶液浓度(质量分数),用百分数表示; T一淋洗温度,单位为摄氏度(℃)。 计算结果表示到小数点后一位,取三次测试计算结果的平均值来表示测试结果。
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9 精密度
本实验方法的精密度是在相同试验条件下(同一实验室、同一操作者和同一仪器),采用优化后的同一参数对6 种试验材料进行5次重复测定,按照GB/T 6379.2一2004对测定结果进行统计计算得到的。由于没有进行室间实验,本标准没有给出再现性数据,只给出重复性数据,参见附录A。
三个单个测试结果(使用本标准方法获得的)的标准偏差(以测量单位表示)和相对标准偏差(以百分数表示)大于表A.1中所列相近含量的标准偏差和相对标准偏差,则认为是可疑值,可进行适当的补充试验。
10 报告
实验报告至少应给出以下内容: a)本标准的编号; b)样品描述; c) 试验结果; d) 偏离本标准的差异; e) 试验日期。
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