ICS 83. 080. 01 G 31
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
SH/T1827—2019
塑料 结晶度的测定 X射线衍射法
PlasticsDetermination of crystallinity-X-ray diffractometry
2020-07-01实施
2019-12-24发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 SH/T1827—2019
前 言
本标准按照CB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油化工集团有限公司提出。 本标准由全国塑料标准化技术委员会石化塑料树脂产品分会（SAC/TC15/SC1）归口。 本标准负责起草单位：中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、北京燕山石化高科技术有
限责任公司。
本标准参加起草单位：天津大学、上海交通大学、中国石油化工股份有限公司北京化工研究院、 中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司、中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司、布鲁克（北京）科技有限公司、赛默飞世尔科技（中国）有限公司、丹东浩元仪器有限公司、丹东通达科技有限公司、上海若祎新材料科技有限公司。
本标准主要起草人：李瑞峰、郑慧琴、王正元、王伟众、吴彦瑾、张立军、任敏巧、金文仁、居威材、王通、杜海燕、姜传海、孟鸿诚、石洪波、钟喆、韦丽明。
本标准为首次发布。
- SH/T18272019
塑料 结晶度的测定X射线衍射法
警告：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X射线衍射法测定聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）结晶度的方法。 本标准适用于颗粒或粉末状聚乙烯和聚丙烯（α晶型、β+α晶型）压塑或注塑试样结晶度的测定。 本标准不适用于填充聚乙烯和聚丙烯结晶度的测定。 注：聚乙烯和聚丙烯制品结晶度的测定可参照本标准，高乙烯含量的乙丙共聚聚丙烯也可参照本标准。
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/T1845.2塑料聚乙烯（PE）模塑和挤出材料第2部分：试样制备和性能测定 GB/T2546.2塑料聚丙烯（PP）模塑和挤出材料第2部分：试样制备和性能测定 GB/T2918塑料试样状态调节和试验的标准环境 JJG629一2014多晶X射线衍射仪
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
结晶度（X射线衍射法）CrystallinitybyX-raydiffraction 根据部分结晶聚合物的X射线衍射强度峰总面积中晶区部分贡献的百分数计算的结晶度X。。
4方法概要
聚合物的结晶度与结晶相X射线衍射峰积分面积成正比，在规定的试验条件下，收集26角度5°~ 35°范围内试样的铜K。X射线衍射数据，采用化学计量学分峰程序软件获得被测晶面衍射峰和非晶散射峰的20角度及峰面积计数值，以结晶峰峰面积之和与其加非晶峰峰面积之和的比值，经校正后得到试样的结晶度。
5标准物质
符合JJG629—2014技术要求的粉末α-SiO,或Si标准物质
1 SH/T1827—2019
6 仪器设备
6.1X射线衍射仪
符合JJG629一2014技术要求的X射线衍射仪，配置铜靶（K。辐射），旋转样品台，仪器按JG 629—2014进行8h测定的衍射强度稳定性不大于1.5%（以相对极差表示）。
注：若仪器光学系统配置或调试不合适，造成散射光进入探测器，低角度背底会出现一个馒头峰，则仪器无法完成
结晶度的测定。
6.2软件
X射线衍射数据处理软件，带PearsonV分峰程序
7样品
7. 1 试样制备 7.1.1PE试样制备按CB/T1845.2规定采用压塑（Q）或注塑（M）方法制备试样，试样厚度1.0mm±0.1mm。 7. 1.2 PP试样制备
按CB/T2546.2规定采用压塑（O）或注塑（M）方法制备试样，试样厚度1.0mm±0.1mm。 7.2取样
用冲压设备或直尺和刀片在压塑（Q） 或注塑（M）方法制备的试样中部裁取一片试片，要求试片平整如镜面，无弯折，测试面清洁无灰生 尘等机械杂质并保持干燥， 试片尺寸按所用仪器规定。
注：从制品上取样时，可用机加工方法或 其他合适方法从制品上制取1.0mm±0.1 1mm的薄片，然后按照上述方法取样。
8状态调节
按CB/T2918规定，在温度为23℃±2℃条件下进行状态调节。状态调节时间分别按照GB/T 1845.2和GB/T2546.2规定
9 试验步骤
9.1 试验条件
按GB/T2918规定，在温度为23℃±2℃条件下进行测试。 9.2 2校准仪器
启动X射线衍射仪（6.1），待仪器稳定后，用标准物质（5）验证仪器衍射强度稳定性不大于 1.5%/8小时（以相对极差表示）。 2 SH/T1827—2019
9.3设定仪器工作条件
设定X射线衍射仪工作条件（见表1）。
表1 仪器工作条件
单位 nm (°) (°) ky mA
参数项铜靶K。 20扫描范围 29扫描范围工作电压工作电流扫描步长扫描速度发散狭缝防散射狭缝接收狭缝
设定值 0. 1542
5~35（测试时） 5~90（求k值时)
20~50 1~250 0. 01 ~ 0. 02 1~5
9)
' min~
需进行狭缝优化
PE （200）品面 PPα晶型（130）晶面 PPβ+α晶型（111）晶面
≥10000 ≥10000 ≥10000
衍射峰峰面积计数值
9.4测试
平行做两份试验。在X射线衍射仪样品台上， 装调试片，关闭试样室， 开始测试。
10 试验数据处理
10.1 获取峰位置2e值和峰面积计数值
采用X射线衍射仪配置的数据处理软件， 对试样的！ X射线衍射数据首先进行Savitzky-Golay9点或 11点抛物平滑，剥离K2，扣除背底（ ），然后采 用Pearson-V分峰利 程序进行峰形拟合，根据衍
G
射曲线峰型分出晶体衍射峰和非晶体散射峰， 获取被测 试样晶体衍射峰、 非晶体散射峰的峰位置26值和峰面积计数值。非晶体散射峰和对称的晶体衍射峰应进行对称拟合：若测得的晶体衍射峰为非对称的，则按其峰形进行非对称拟合。
且某些文献中存在非品体散射峰非对称分峰的不合理现象。
注1：文献中的非晶体散射峰的峰蜂位置20值并注2：PE和PP（α晶型、β+α晶型）典型的化学计量学（Pearson-VI）峰形拟合图见附录A。
10.2计算
按公式（1）计算被测试样的结晶度，附录B为公式（1）中的因子及其推算公式中系数的计算方法：
EFaxla
X= EF×l,+k×F×l.
(1)
x100
......
式中：
3 SH/T1827—2019
X—结晶度，单位为%（质量分数）； F。—各个晶面衍射峰的校正因子，计算见公式（B.1)； I。——各个晶面衍射峰的峰面积计数值； k一一计算时所采用衍射强度与其观察到的全部衍射强度之比，根据实测值获得的校正系数，计
算见公式（B.7)；
F 一非晶散射峰的校正因子，计算见公式（B.1)； - 一非晶散射峰的峰面积计数值。
10.3 结果表述
取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果，数据保留小数点后一位。
11 精密度
2018年在8个实验室，对3个典型PE和4个典型PP的压塑试样进行了X射线衍射法测定结晶度的精密度试验，每个实验室对每个样品重复测定2次，精密度计算结果见表2。
注1：本标准的精密度按GB/T6379.2—2004[2]进行计算，其中S,为重复性标准差，S为再现性标准差，r为重复性限，R为再现性限。
注2：精密度试验用样品，是从结晶度为37.8%~81.2%的样品中筛选的。
表2 X射线衍射法结晶度测试的精密度数据
实验室内
实验室间
实验室 结晶度参加数 平均值 重复性标准 重复性 重复性变异 再现性标准 再现性 再现性变异 (个) (%) 差S, 限 系数（%） 差SR 限R 系数（%)
序号
样品
42. 9 0. 4 8 55. 6 0. 4 8 68. 8 0. 5 8 47. 5 1. 0
1.1 1.1 1. 4 2. 8 2. 5 1.7 1. 7
PE1 PE2 PE3
1 2 3 4 PP1（α晶型） 5 PP2（α晶型） 8 48. 6 0. 9 6 PP3（α晶型） 00 58.5 0. 6 7 PP4（β+α晶型） 8 81.2 0. 6
8
2. 6 2. 0 2. 0 5.9 5. 1 2. 9 2. 1
0.8 0.9 0. 8 1. 0 0. 9 2. 5 5. 1
2. 3 2. 5 4.5 2. 3
5. 4
3. 3 5. 9
2. 8
2. 5 4. 3 3. 1
0. 9 1. 1
3. 8
12 试验报告
试验报告应包括下列内容： a）注明参照本标准； b）试验样品的全部资料信息： c）仪器工作条件； d）试样制备、取样及试样状态调节、试验条件等详细情况： e）试样尺寸； f）试验结果，包括两次的测试结果和算术平均值； g）测定中观察到的任何异常现象的细节及其说明，例如背底不合格、试样晶型不相符等； h）分析日期等。
4 SH/T 1827—2019
附录A （资料性附录）
PE和PP（α晶型、β+α晶型）典型的化学计量学（Pearson-VI）峰形拟合图
A.1PE
PE典型的化学计量学（Pearson-VI）峰形拟合图见图A.1。
3500
3000 2500
(Oll)
数
2000
1500
(00%)
1000
500
0L 5
10
15
20 26(°)
25
30
35
图A.1PE典型的化学计量学（Pearson-VI）峰形拟合图
A.2PP (α晶型)
PP（α晶型）典型的化学计量学（Pearson-VI）峰形拟合图见图A.2
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
(o11)
(0to)
(豫十1)
(O1) (I)
1
(II1)
10
25
5
15
20 26(°)
30
35
图A.2PP（α晶型）典型的化学计量学（Pearson-VI）峰形拟合图
5 SH/T1827—2019
A.3PP (β+α晶型)
PP（β+α晶型）典型的化学计量学（Pearson-VI）峰形拟合图见图A.3。
200
0
150
50
0
20 26(°)
35
15
10
0
上
图A.3 PP （β+α晶型）典型的化学计量学（Pearson- 峰形拟合图
T
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