
ICS 83.080.10
G 31
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T32681—2016
塑料 酚醛树脂 用差示扫描量热计法
测定反应热和反应温度
Plastics-Phenolic resins-Determination of heats and temperatures of
reaction by differential scanning calorimetry
(ISO11409:1993,MOD)
2017-01-01实施
2016-06-14发布
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/T 32681--2016
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用ISO11409:1993《塑料 酚醛树脂 用差示扫描量热计法测定反
应热和反应温度》(英文版)。
本标准与ISO11409:1993的技术性差异如下:
关于规范性引用文件,为了适应我国的技术条件,本标准做了调整,调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体如下: ·用等同采用国际标准ISO472:1999的GB/T2035—2008代替ISO472:1988。
本标准做了下列编辑性修改:
删除了ISO9771:1995的前言;增加了国家标准的前言;将3.4的“注1”改为“注”;用“璃”代替“样品容器”;将4.5.3.3的标题“平均值”改为“结果表示”;将ISO11409:1993的精密度内容改为注;删除了资料性附录A参考文献。
本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国塑料标准化技术委员会热固性塑料分技术委员会(SAC/TC15/SC11)归口。 本标准负责起草单位:常熟东南塑料有限公司。 本标准参加起草单位:中蓝晨光化工研究设计院有限公司、沙县宏盛塑料有限公司、上海欧亚合成
材料有限公司、山东圣泉化工股份有限公司、国家合成树脂质量监督检验中心。
本标准主要起草人:魏卫、朱叶刚、王永桂、罗建峰、朱永茂、张志敏、李文强。
-
GB/T32681-—2016
塑料酚醛树脂用差示扫描量热计法
测定反应热和反应温度
1范围
1.1本标准规定了用差示扫描量热计法测定酚醛树脂反应热和反应温度的方法。 1.2该方法适用于具有放热行为的酚醛树脂,如甲阶酚醛树脂,或者线型酚醛树脂和六次甲基四胺或其他固化剂的混合物。 1.3该方法用于表征产品或研究。
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/T2035—2008塑料术语及其定义(ISO472:1999,IDT) ISO5725:1986试验方法的精密度实验室间实验测定的重复性和再现性(Precisionof test
methodsDetermination of repeatability and reproducibility for a standard test method by inter-labo- ratory tests)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
差示扫描量热计法differentialscanningcalorimetry;DSC 将聚合物样品与一个参比物置于相同的温度控制程序下,测量聚合物样品与参比物吸收或释放热
量之差关于温度和/或时间函数的一种技术。 3.2
酚醛树脂 phenolicresin 一类由苯酚及其同系物和/或其衍生物与醛或酮缩聚而成的树脂。
3.3
线型酚醛树脂 novolac 非自固化性的、可溶可熔的、储存性能稳定的酚醛树脂,其苯环之间主要靠亚甲基桥联接。有固化
剂存在时,该种树脂通过加热可进一步反应发生交联。
见GB/T2035一2008中有关线型酚醛树脂的内容。
3.4
甲阶酚醛树脂 resole 可溶可熔的酚醛树脂,与线型酚醛树脂不同的是它包含羟甲基和亚甲基醚基团,有时也含有亚甲基
胺桥。这类树脂是自固化性的,它可以通过加热和/或在促进剂的作用下交联固化成不溶不熔物而无需添加其他反应组分。
注:本标准中使用的术语“热量”和“反应热”相当于“热熔”和“反应熔”。
4试验方法
4.1原理
在规定的气氛和温度控制程序下,测量供给样品的热通量(能量)关于时间或温度的函数。
1
GB/T32681—2016
实际上,所测量的是供给样品和参比物的热通量的差值。 样品发生放热反应的标志是在加热曲线上有一放热峰,积分所记录的峰面积关于时间的函数可以
得到反应的放热量。温度轴上的反应位置可提供所需的信息。 4.2校准材料:铟[用于仪器校准(4.5.1) 4.3仪器 4.3.1差示扫描量热计,具有以下特性:
a) 升温或降温速率可达10℃/min; b) 自动记录样品和参比物的热量流差异; c) 灵敏测量热通量或能量差,确保达到土1%的精度; d) 图表记录速度在0.1min/cm~2.0min/cm(10.0cm/min0.5cm/min)范围内,时间轴精度
应达到士1%;
e) 灵敏测量样品温度,至少可以读取到士0.1℃; f) 操作温度在20℃~300℃之间。
4.3.2 面积测量设备:测量精度为士0.1%。 4.3.3 密闭埚:对被测样品呈惰性,使用热传导率高且耐压的材料,如钢,至少耐压2MPa(推荐结构如图1)。
单位为毫米
注:如果差示扫描量热计具有高压量热腔,那么也可以使用普通。
上
a 1
6
0
说明:
密封圈; b- 一上盖;
一埚。
注:
有效容积140μL;最大内压2MPa; 有效的密封;一使用压力工具进行密封;一埚不得重复使用。
图1推荐的结构
2
GB/T32681—2016
-
鲜装 Mg
9
e
150
100
200
温度/C
图2 线型酚醛树脂基线结构和反应温度
GB/T32681—2016
O1
250 温度/℃
100
150
200
50
图3 3甲阶酚醛树脂基线结构和反应温度
4.5.3.1.2测量曲线下所包围的面积3次,并求平均值。如果使用电子积分仪或电脑,那么只需一次计算就可以确定面积。使用的积分方法应在试验报告中注明。 4.5.3.1.3用式(1)计算反应热(固化熔):
AB$y Ahsms
·(1 )
AhR=
AsBsps
m
式中: AhR 参比物的熔融热(或结晶热),单位为焦耳每克(J/g);
样品DSC曲线下的峰面积,单位为平方厘米(cm");样品时间轴刻度,单位为分每厘米(min/cm);样品热量轴灵敏度,单位为毫瓦每厘米(mW/cm);样品质量,单位为毫克(mg);差示扫描量热计校正用参比物质量,单位为毫克(mg);参比物DSC曲线下的峰面积,单位为平方厘米(cm");参比物时间轴刻度,单位为分每厘米(min/cm);参比物热量轴灵敏度,单位为毫瓦每厘米(mW/cm)。
A B $ m ms As Bs ds
4.5.3.2 转变温度
根据热量-温度曲线计算转变温度9。和9,(见图2和图3)。 其中:
GB/T32681—2016
9 通过外插法计算获得的熔融或反应的起始温度,单位为摄氏度(℃C); p 熔融峰值温度(反应温度),单位为摄氏度(℃)。 如果有两个峰,则报告两个9。值。 注:温度轴上的实际温度会因仪器类型不同而不同,它可能是样品温度、程序温度或样品温度与程序温度的平
均值。 针对特定的仪器,应按照制造商的说明获得关注点的样品温度。
4.5.3.3 3结果表示
至少测试两个样品,取其平均值作为试验结果。 4.5.3.4精密度
本标准暂无重复性和再现性,注:ISO11409:1993中给出了通过十个实验室循环试验确定的△h测定的精密度(试验方法见ISO5725:1986中
的14.10):
a) 线型酚醛树脂十六次甲基四胺
重复性为士5%,再现性为士10%。 b) 液体甲阶酚醛树脂
重复性为士5%,再现性为士15%。
4.5.4 试验报告
试验报告应包含以下信息: a) 注明采用本标准; b) 注明被测树脂的所有详细信息; c) 仪器的描述; d) 如果埚的材料、尺寸或样式与图1不同,应注明; e) 如果升温速率不是5℃/min,应注明; f) 温度校准或热量校准步骤的描述 g) 样品形式、制备方法以及任何采用的预处理手段; h) 曲线下面积的积分方法; i) 反应热△hR,单位为焦耳每克(J/g); j) 在合适的位置标明温度。和,或其他与DSC曲线有关的参数; k) 样品质量损失百分率; 1) 热分析曲线图; m) 试验日期。
6