ICS 83.060 G 40
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T29611---2013/ISO22768:2006
生橡胶 玻璃化转变温度的测定
差示扫描量热法（DSC)
Rubber,raw-
Determination of the glass transition temperature
Differential scanning calorimetry (DSC)
[ISO 22768:2006,Rubber,raw-
Determination of the glass transition temperature by differential scanning calorimetry (DSC),IDT)
2013-07-19发布
2013-12-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T29611—2013/IS022768:2006
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用翻译法等同采用ISO22768：2006《生橡胶用差示扫描量热法（DSC）测定玻璃化转变
温度》。
与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T2941—2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序（ISO23529：2004，IDT) GB/T14838一2009橡胶与橡胶制品试验方法标准精密度的确定（ISO/TR9272：2005， IDT)
本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会通用试验方法分技术委员会（SAC/TC35/SC2）
归口。
本标准起草单位：杭州中策橡胶有限公司、赛轮股份有限公司、上海双钱轮胎公司、山东玲珑轮胎有限公司、中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司研究院、北京橡胶工业研究设计院。
本标准主要起草人：杨煜、孙雪峰、刘爱芹、张艳玲、黄中瑛、陈少梅、孙枫、杨红玲、丁晓英、谢君芳、 李林涛。
I GB/T29611—2013/IS022768:2006
生橡胶玻璃化转变温度的测定
差示扫描量热法（DSC）
警告一一使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。
1范围
本标准规定了用差示扫描量热仪（DSC）测定生橡胶的玻璃化转变温度（Tg)的方法。 本标准适用于生橡胶玻璃化转变温度的测定。
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/T19466.1一2004塑料差示扫描量热法（DSC）第1部分：通则（ISO11357-1：1997，IDT） ISO/TR9272橡胶与橡胶制品试验方法标准精密度的确定（Rubberandrubberproducts-
Determination of precision for test method standards)
ISO23529橡胶物理测试方法试样的制备和调节通用程序（Rubber-Generalproceduresfor preparing and conditioning test pieces for physical test methods)
3术语和定义
GB/T19466.1-2004界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
玻璃化转变glasstransition 无定形聚合物或半结晶聚合物的无定形区域的玻璃态和高弹态之间的可逆转变。
3.2
玻璃化转变温度 glass transition temperature Tg 发生玻璃化转变的温度范围的近似中点的温度。 注：本标准中的玻璃化转变温度定义为按温度升高速率为20℃/min得到的DSC曲线中的转折点。
4原理
在规定的气氛和程序温度控制下，利用DSC测量橡胶的热随温度的变化，并由所得的曲线确定玻璃化转变温度。
1 GB/T29611—2013/ISO22768:2006
5 主要仪器
5.1差示扫描量热仪
差示扫描量热仪应在标准的实验室温度下操作，并防止阳光直接照射，避免气流和环境温度变化的影响。 5.2样品血
用来装试样和参比样，由相同质量的同种材料制成。在测量条件下，样品血不与试样和气氛发生物理或化学变化。
样品血应具有良好的导热性能，能够加盖和密封，并能承受在测量过程中产生的过压。 5.3 气源
高纯级氮气或氨气。 5.4天平
精确至0.0001g。
6测试样品
试样应具有代表性，称样量为0.01g~0.02g。
7样品调节
测试样品和标样的调节见ISO23529。
8校准
根据仪器制造商的建议校准差示扫描量热仪。 建议使用分析级的标准样品对温度进行校准，理想标样的选取要求其熔点范围能涵盖所有待测物
质的熔点，低温下标样可选用辛烷和环已烷，较高温度下可选用铟。
9测试步骤
9.1保护气体流量
惰性保护气体流量在整个试验过程中保持不变，允许偏差为士10%，合适的载气流量为10mL/min~ 100 mL/min。 9.2 装载试样
所有测试样品的质量应相近，精确到0.001g。制备的试样尽可能有一个平整的表面，能与样品皿有很好的热接触。
试样与样品皿之间紧密的热接触能得到很好的重复性。
2 GB/T29611-2013/IS022768:2006
用镊子把试样放人样品血中，用盖密封，然后放人差示扫描量热仪中。不应直接用手接触试样和样品皿。 9.3温度扫描 9.3.1将试样以10℃/min的速率冷却至大约一140℃，并保持1min。
注：试样的起始温度定在一140℃是因为测试的橡胶（例如：高顺式聚丁二烯）的玻璃化转变温度很低，若橡胶的玻
璃化转变温度较高，则不需要把初始温度定在一140℃。 起始温度的选择应保证在玻璃化转变区域有比较稳定的基线，一般比预测的玻璃化转变温度要低
30℃~40℃。
如果不能维持设定的冷却速率，那么尽可能调整冷却速率与设定值接近。 9.3.2温度扫描的速率为20℃/min，一直加热到高于玻璃化转变区域上限值30℃为止。
注：大多数仪器可以采用程序升温来实现自动热循环。
·-10··结果表示
利用仪器软件得到的玻璃化转变曲线的拐点即为玻璃化转变温度（Tg）。 注：如果想直接从曲线上得到玻璃化转变温度，更好的方法是通过对曲线微分来得到曲线的拐点。
11试验报告
试验报告应包括以下内容： a）参照的标准； b）试样的全部信息； c)i 试样的质量，单位为克（g）； d）所用DSC仪器型号； e) 所用情性气体类型及流速； f) 所用的标准样品； g） 所用的热循环； h) 试样的Tg值，单位为摄氏度（℃），并附DSC曲线； i) 试验日期。
12精密度
12.1总则 12.1.12004年开始实施的实验室间试验方案（ITP），采用ISO/TR9272（在进行本ITP期间正在投票复审）的精度程序和指导方针来测定Tg的精密度，且其他精密度的细则和术语可以参照这个修订版。 12.1.2实验室间测试程序将采用NdBR（钕催化高-顺式BR），SBR1502，SBR1721和OESSBR这4种橡胶，这些橡胶代表了Tg值在一100℃～20℃这个范围内的物质。30实验室参与了ITP，并采用1型精密度类型。个测试结果就代表此标准说明指定的DSC程序测得的一个Tg值，而2个Tg值是在相隔1个星期的2个试验日测得的，每个试验日需要完成10℃/min和20℃/min2个升温速率的测试。为了精密度的分析，所有Tg值都采用开尔文温度，这样可以避免在计算时出现负值，更重要的是，可以得到不接近于零的Tg平均值，这样所得到的材料的相对精度（百分制）就更有意义，即可以避免出现很大的数值。
3 GB/T29611-2013/ISO22768:2006
12.1.3在没有精密度确定结果实际适用于所试验的产品或材料的文件情况下，由实验室间试验方案确定的精密度不适用于任一组材料或产品的验收或拒收。
12.2精密度结果
12.2.1 精密度结果见表1，这些数据是4种材料以10℃/min和20℃/min这2种升温速率试验，并根据ISO/TR9272删除了一些异常数据后的结果。精密度结果总则的表述详见（12.2.2），同时包括了绝对精度（r或R）和相对精度[r)或(R)。
表1玻璃化转变温度精密度数据
平均水平 ℃
实验室内
实验室间
实验室数量*
材料
(R)
K
(r)
R
SR
s,
10℃/min的测量方式 0. 379
1.531 4. 29 2.57 20
1-NdBR
106.3 166.7
1. 06
0. 64
2-SBR 1502 54.5 218.5 0.382 1. 07 0. 49 1.160 3. 25 1. 49 25 3-SBR 1721 34. 3 238.7 0. 408 1. 14 0. 48 1.417 3. 97 1. 66 24 4-OESSBR 24. 3 248.7 0. 245 0. 69 0. 28 1. 449 4. 06 1. 63 23 合并或平均值”
0. 354 0. 990 0. 473
1. 39
3. 89
1. 84
-
20℃/min的测量方式
104.8 168.2 0. 273 0. 76 0. 45 1. 418 3. 97 2.36 19
1-NdBR 2-SBR 1502 52.7 220.3 3-SBR 1721 32.2 240.8 0. 372 1. 04 0. 43 1.164 3. 26 1. 35 22
1. 431 4. 01 1.82 27
0. 462
1. 29
0. 59
4-OESSBR 21.9 251.1 0.190 0. 53 0. 21 1.724 4. 83 1. 92 24
0. 324 0. 908 0. 420 1. 43 4. 02 1. 86
合并或平均值
注1：所用符号： s,=实验室内标准差（测量单位)； r=重复性(测量单位); (r)=重复性(开尔文氏单位下平均水平的百分比)； S#一实验室间标准差（测量单位表示的实验室间总偏差)； R=再现性(测量单位)； (R)再现性（开尔文氏单位下平均水平的百分比）。 注2：相对精密度参数(r)和(R)计算时的Tg值用开尔文氏单位。 异常值删除后实验室数量；3步骤分析；总共30个实验室参与。 简单的平均计算。
12.2.2 重复性和再现性的表述如下：
重复性：试验方法的重复性，即局部区域精密度已由每个表中所列材料(橡胶)的表1中给出的值确定。通过正确使用本标准规定的试验方法获得的2个试验结果之差大于表列以测量单位表示的r值和以百分比表示的（r)值应视为可疑，即来自不同的样本。这样的判断意味着应采取一些适当的研究措施。
a
b) 再现性：试验方法的再现性，即全部区域精密度已由每个表中所列材料（橡胶)的表1中给出的
值确定。不同实验室通过正确使用本标准规定的试验方法获得的2个试验结果之差大于表列
4 GB/T296112013/ISO22768:2006
以测量单位表示的R值和以百分比表示的（R)值应视为可疑，即来自不同的样本。这样的判断意味着应采取一些适当的研究措施。
12.2.3附加说明：表1最后一栏（最后计算精密度时所采用的实验室的数量）表明有大量实验室的数据由于出现异常而放弃使用。材料NdBR的数据少是因为一些实验室没有递交实验数据。然而，材料测试中异常值的删除对于精度的改进是有影响的，总体上说（即所有4种材料），重复性r减小了， 10℃/min的升温速率时减低系数为0.56，而20℃/min时为0.46，毕竟是因为弃用了重复性异常数值。同样的，再现性R也减小了，10℃/min和20℃/min的升温速率时的减低系数都为0.71。个别实验室的结果的重复性或/和再现性没能达成一致。
升温速率为10℃/min和20℃/min所得的精密度结果没有明显差异。10℃/min的重复性的r为 9%，高于20℃/min，而10℃/min的再现性的R为3%，低于20℃/min。
表1中最后的精密度是代表了ITP中大多数实验室成员的精度，可以认为是拥有高质量测试手段
的核心成员进行这种性能测试的基准测试水平。 12.2.4偏倚是试验所得平均值与公认参照值或真实值之差。因为本试验方法的参照值不存在，所以偏倚不能确定。
13结论
升温速率为20℃/min所得的玻璃化转变温度比10℃/min时要高大约2℃，而这两种升温速率对精密度没有明显差异。所以，为了方便起见，采用较快的升温速率为佳。 中华人民共和国
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生橡胶 玻璃化转变温度的测定
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开本880×12301/16 印张0.75 字数12千字 2013年9月第一版2013年9月第一次印刷
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