
ICS 83.040.10 G34 备案号:30329-2011
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
SH/T1771—2010/IS022768:2006(E)
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 by
differential scanning calorimetry (DSC)
(IS0 22768: 2006 (E),IDT)
名风服临
2010-11-10发布
2011-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布
SH/T 17712010/ISO 22768:2006(E)
前 言
本标准等同采用IS022768:2006(E)《生橡胶 玻璃化转变温度的测定 差示扫描量热法 (DSC)》(英文版)。
本标准按GB/T1.1-2009规定编制,为便于使用做了下列修改:
“本国际标准”一词改为“本标准”;一删除国际标准的前言;引用的国际标准改为我国现行国家标准,技术内容与国际标准一致;按照汉语语言习惯,对标准的文字进行了编辑性修改。
本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会合成橡胶分技术委员会(SAC/TC35/SC6)
归口。
本标准起草单位:中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院兰州化工研究中心。 本标准主要起草人:李晓银、贾慧青、姚自余。
SH/T1771—2010/ISO22768:2006(E)
生橡胶玻璃化转变温度的测定
差示扫描量热法(DSC)
警告:使用本标准的人员应熟悉正规实验室操作规程。本标准并未涉及所有可能出现的安全问题,如果有所
涉及也与其应用相关。使用者有责任制定适当的安全和健康措施并确保符合国家有关法规规定。 1范围
本标准规定了用差示扫描量热仪测定生橡胶玻璃化转变温度的方法。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T2941橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序(GB/T2941—2006,IS023529:2004, IDT)
GB/T19466.1—2004塑料差示扫描量热法(DSC)第1部分:通则(IS011357-1:1997, IDT)
GB/T14838—2009 橡胶与橡胶制品试验方法标准精密度的确定(IS0/TR9272:2005,IDT) 3术语和定义
CB/T19466.1—2004给出的以及下列术语和定义均适用于本标准。
3. 1
玻璃化转变glasstransition 非晶态聚合物或半晶态聚合物中的非晶区域从橡胶态或黏流态到玻璃态的一种可逆变化。
3. 2
玻璃化转变温度(T,)glasstransitiontemperature 发生玻璃化转变的温度范围的近似中点的温度。 注:本标准中玻璃化转变温度是指,以20℃/min的速率升温,得到的DSC曲线上的拐点温度(见12.3)。
4原理
在规定的惰性条件下,用差示扫描量热仪(DSC)测定橡胶的热容随温度的变化,通过所得的曲线确定玻璃化转变温度。 5仪器和材料 5.1差示扫描量热仪:应符合GB/T19466.12004中5.1的规定。
量热仪应在标准实验室温度下使用,并避免风吹、阳光直射和突发的温度变化。 5.2样品Ⅲ:应符合GB/T19466.1—2004中5.2的规定。 5.3气源:分析级,通常为氮气或氨气。 5.4天平:称量精度为±0.0001g。 6试样
试样应能代表被测试样品,质量在0.01g~0.02g范围内。
-
SH/T 1771 — 2010/IS022768:2006(E)
7 调节
按GB/T2941调节样品和试机 8校准
BS S
按照仪器说明未建议选用熔人 试验温度范围内的分析级物质校准试验温度,如辛烷和环己烷。若需校准较
高温度,可选
9 试验步!
体流速气体流 应在10mL/inin~100mL/min范围内;整个试验过程中,情性气体流速应恒定,
9. 1
=
格
偏差为 ± 9.2 放
精确至±0.001g,试样表面应平整,以确保与样品血接触良好。 详品皿接触良好可获得较好的重性。 试样放在样品四中,样品皿用盖子密封,然后用镊子将密封好的样品皿放入量热
R
仪中
手直接处理试样或样品皿。 拍描 0℃/min的速率将温度降至-140℃左右,并在此温度下保持1min。 低玻璃化转变温度的橡胶需要-140℃的初始温度,如高顺式聚丁二烯橡胶。对于较高璃化转变温橡胶没必要选择这样低的初始温度。
9 9.
3
注儿
为确 在玻璃化转变 之前有一段平坦的基线,应选择合适的初始温度,例如, 选择低于预期
温度约30℃, 40℃的温度作为初始温度。 能够保持规 的降温速率,应给以调节使其接近规定的速率。
玻
9. 3 20 ℃/min的升 温速率进行温度扫描,直到温度升至高于玻璃化转变范围上 限约30%
12
蚁器可设定程 辛进断热循环
10 验结果
变曲线上的拐点温度定为玻璃化转温度,求从曲线上直接测好玻璃化转变温度,则对曲线逆行微分,将拐点温度确定为玻璃化转李温度。
K
注:试验报善试验报卡应包括以下内容 a)本标准的 弘体文件 b)样品的说明 c)试样的质量 d)所用的DSC仪 e)惰性气体的类型和流速 f)所使用的校准物质; g)所使用的热循环; h)T值(℃)和DSC曲线; i)试验日期。 2
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SH/T1771—2010/IS022768:2006(E)
12精密度 12.1总则 12.1.1按照GB/T14838 试方案(ITP)。有关精密度的其他说明和术语见GB/T148382009。 12.1.2 :ITP试验史使献 种橡胶:NdBR(钕系高顺式丁二烯橡胶)、SBRNV502、SBR1721和 OESSBR,这些橡胶 微国 -100℃到-20℃。三十个实验室参加本次ITP试验 确定了1型精密度。在一周内的两 关避行左。的测定,每个测试结果均代表按照本标准规定方法测定的T。值,每次测定升温速率分系 10%/min和20℃/min。精密度分析中,为避免计算过程中出现负低, 测得的T 值均转换为开氏温度, 更为重要的是,这一转换可使T。平均值不在零附, 对于相对精密度而言,也就避免 较大的百分数, 使得相对精密度(以百分数表示)更加适用于所布橡胶材料。 12.1.3 如果没 文献能证明这一精密度结果可应用到被测的产品或材料上, 则本ITP试验测定的精密 度结果 作为判定接受或拒绝被测材料或产品的依据。 12. 2 精密鹿结果 12. 2, 按 GB/T14838—2009中规定的离群值剔除步骤获得精密度结果,表1中给出了分别以
的精密度确定方法,组织了确怎T,精密度的实验室间测
℃/min的升温速率测定的4 种橡胶的精密度结果。除去有离群值的实 验室, 保留在旋精密度的实验室数量见表1。第12.2.2条给出了关于使用精密度结果的 般性说明,绝对精密度水 R和相对精密度(r)、(R)的使用说明。
10℃ 数据该条 :
P
r
表1 玻璃化转变温度的精密度数据
平均值 v℃
实验室内
实验室间
实验室数量 20 25
TiK
(r)
(R)
s,
SR
R
+
温速 为 0℃/min AdBR 106. 3 166/ 0. 379 RR1592 54. 5 218.5 0. 382 1.0 0. 49 1. 160 3. 25 1. 49 SBAS 34. 3 238 0. 408 万通 0. 48 1. 417 3.b7 1. 66 24
2. 57
1.06
0. 64
1. 531
29
7
SSB) 24. 3 248 0. 245 0.9 0. 28 1. 449 4.06 1. 63
23
7
0. b90 0. 47B 1. 39
0. 354
3.j89
1. 84
升温 毫为29%/min 1 - diR
0.273 0. 76 0. 45 1.418 3.97 2.3号
04. 8 16
19
2 - SBI 502W 3 - SBR 4OESS 合并值或平均值
220 2 240 8 0.372 J1.04 043 /1. 164 3.26
1. 29 0.59 1. 431 4.01 1.42
0. 462
A
35
22 24
25
0. 190 0. 53 9.21 1. 724 4.83 7.92 0. 324
2
0. 908
0.426
1. 43
4.02
1. 86
注1:所用符号:
s,=实验垒丙标别 差以测量单位表示) =重复位(以测量剪位表示) (r)=相对重复(以罗温度平均值的百分数表示) SR=实验室间标准差(验家总偏美以测量单位表示) R=再现性(以测量单位表保)(R)=相对再现性(以开天温度平盈值的百分数表示)
注2:使用开氏温度T,计算相对精密度参数(r)和(R)。 "删除离群值后的实验室数量;3步分析;共30个实验室参加。 简单平均值计算。
3
SH/T17712010/IS022768:2006(E) 12.2.2重复性和再现性说明
a)重复性:每种橡胶的重复性值,即实验室内精密度见表1。两个单个测试结果(使用本标准方法获得的)之差大于表中所列值(以测量单位表示)和((r)值(以百分数表示)应认为是可疑值,可视为来自不同的样本,应采取适当的研究措施(或试验验证)。
b)再现性:每种橡胶的再现性值,即实验室间精密度见表1。不同实验室测定的两个测试结果(使用本标准方法获得的)之差大于表中所列R(以测量单位表示)和(R)(以百分数表示)应认为
是可疑值,可视为来自不同的样本,应采取适当的研究措施(或试验验证)。 12.2.3附加分析说明:
从表1的最后一列(数据库中计算最终精密度所包括的实验室数量)可以看出,一部分实验室测定的数值作为离群值被剔除。因几个实验室未提交数据,测定NdBR的最终实验室数量较少。离群值剔除后,各种橡胶材料在改进精密度方面存在一些偏差,但总体上来看,重复性离群值剔除
后,重复性限r降低了,升温速率为10℃/min时的换算系数(rnl/Troris)为0.56,升温速率为20℃/ min的换算系数为0.46。同样,再现性离群值剔除后,再现性限R也降低了,升温速率分别为 10℃/min和20℃/min时的换算系数均为0.71。个别实验室可能出现重复性或(和)再现性不一致的情况。
对10℃/min和20℃/min的升温速率来说,其精密度没有实质性的差异。升温速率为10℃/min 时的重复性r比20℃/min时高9%,而再现性R则低3%。
表1所列的最终精密度代表在ITP试验中大多数实验室的精密度数值,可认为这些实验室是测试这种特殊性能的核心实验室,并具有很高的测试水平。 12.2.4偏差
偏差是测量的平均值和参考值或真值之差。本方法中不存在参考值,因此不评估偏差。 12.3结论
升温速率为20℃/min时所测得的T,值比10℃/min条件下高约2℃。这两种升温速率的精密度没有明显的差异,从便利角度考虑,选择较快的升温速率。
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中华人民共和国石油化工
行业标准
生橡胶玻璃化转变温度的测定
差示扫描量热法(DSC) SH/T 1771—2010/ISO 22768:2006(E)
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开本880×12301/16 印张0.75 字数13千字 2011年1月第1版 2011年1月第1次印刷
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书号:155114·0233 定价:15.00元
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