中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
GB 11175-89
聚乙酸乙烯酯乳液試驗(yàn)方法
Testing methods for polyvinyl acetate emulsion
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了聚乙酸乙烯酯乳液的取樣、外觀、pH值、蒸發(fā)剩余物、粘度、灰分、最低成膜溫度、薄膜性質(zhì)、穩(wěn)定性、殘存單體和粒徑的試驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于聚乙酸乙烯酯乳液性能的測試。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
GB 1724 涂料細(xì)度測定法
GB 2794 膠粘劑粘度測定方法(旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法)
GB 8325 聚合物和共聚物水分散體pH值測定方法
3 取樣方法
3.1 有關(guān)取樣的術(shù)語及定義
3.1.1 產(chǎn)品
完成全部加工工序的制品,一般停留在反應(yīng)釜或貯槽內(nèi)。
3.1.2 成品
檢驗(yàn)合格后的產(chǎn)品,一般用塑料袋裝,置于鐵桶、紙桶或木桶內(nèi)。
3.1.5 批
標(biāo)有相同規(guī)格和批號的一組成品。
3.1.4 批量
在相同條件下所制造的一定數(shù)量的產(chǎn)品或成品。
3.2 從反應(yīng)釜或貯槽裝產(chǎn)品取樣
3.2.1 產(chǎn)品混勻
為保證同一批量產(chǎn)品均勻和防止結(jié)皮,必須不停地?cái)嚢,取樣前攪拌時間不少于半小時。
3.2.2 樣品取出
混勻后立即取樣,按容器上、中、下順序用不銹鋼提子取三份等體積樣品,將樣品倒在清潔且干燥的樣品瓶內(nèi),封好保存。
3.3 從桶裝成品取樣
3.3.1 抽樣規(guī)定
從每批成品中,按規(guī)定隨機(jī)抽取成品,抽取數(shù)見下表。
每批包裝容器數(shù) 最少抽取數(shù)目
2~8 2
9~27 3
28~64 4
65~125 5
126~216 6
217~343 7
344~512 8
513~729 9
730~1000 10
3.3.2 取樣步驟
取樣前用不銹鋼勺將成品充分?jǐn)噭颍S即用勺從桶中心位置取樣,從每個包裝桶內(nèi)取出大致同體積的成品,倒在清潔而干燥的樣品瓶中封好保存。
3.4 取樣量
取出的樣品總量至少應(yīng)為試驗(yàn)需用量的2倍,一分為二,一份送交試驗(yàn),一份密封保存在清潔且干燥的樣品瓶內(nèi)。每份都要注明產(chǎn)品(或成品)的名稱、規(guī)格批號、生產(chǎn)日期和取樣日期。
S.5 樣品制備
樣品放置在23±2 ℃,濕度45%~85%試驗(yàn)室內(nèi)1 h以上再進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)前用玻璃棒將樣品攪勻,然后用40目尼龍網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng)過濾,把結(jié)皮和凝聚物除去,并在試驗(yàn)報(bào)告中提及。
注:以下各項(xiàng)試驗(yàn)方法的取樣均按本章規(guī)定執(zhí)行。
4 外觀試驗(yàn)方法
外觀通過人的感觀進(jìn)行判斷。
4.1 儀器
4.1.1 玻璃棒:直徑8 mm左右,粗細(xì)均勻,長度200 mm左右。
4.1.2 玻璃板:表面平滑、潔凈、干燥。
4.2 試驗(yàn)步驟
用玻璃棒將試樣混勻后薄薄地涂敷于玻璃板上,隨即目測有無粗顆粒和雜質(zhì)。
4.3 試驗(yàn)結(jié)果
目測無可見的粗顆;螂s質(zhì)即為外觀合格,否則為外觀不合格。
4.4 試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣的規(guī)格、批號和生產(chǎn)、取樣及試驗(yàn)日期;
b.試驗(yàn)結(jié)果及試驗(yàn)人員。
5 pH值試驗(yàn)方法
按GB 8325的規(guī)定進(jìn)行。
pH試紙選擇適當(dāng)范圍的精密pH試紙。6 蒸發(fā)剩余物試驗(yàn)方法
6.1 定義
在規(guī)定的條件下,加熱試樣,其中水和低沸點(diǎn)物質(zhì)蒸發(fā)掉,增塑劑也會少量隨著蒸發(fā)掉,剩余物主要是聚合物,增塑劑,乳化劑以及填料等。
6.2 方法提要
在試驗(yàn)條件下,把試樣烘干,計(jì)算剩余物與試樣的質(zhì)量百分比。
6.3 儀器
6.3.1 稱量瓶:直徑50 mm,扁形或直徑相同的鋁箔皿。
6.3.2 干燥器:用硅膠作干燥劑。
6.3.S 鼓風(fēng)恒溫干燥箱:溫控范圍在50~200 ℃的電熱恒溫干燥箱,有自動控溫裝置。
6.3.4 分析天平:感量為1 mg,稱量范圍100~200 g。
6.4 試驗(yàn)步驟
用稱量瓶稱取1 g試樣(稱準(zhǔn)至0.001 g)并使之流平,將其置于恒溫在107.5±2.5 ℃的干燥箱內(nèi),放置稱量瓶的擱板位于箱頂部2/3處,經(jīng)干燥175—185 min后取出,放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱量。
6.5 試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算
S=(m[1]/m[2])×100 (1)
式中:m[1]——干燥后試樣質(zhì)量,g;
m[2]——試樣總質(zhì)量,g;
S——蒸發(fā)剩余物,%。
平行試驗(yàn)的兩個結(jié)果的絕對誤差不應(yīng)大于0.5%,試驗(yàn)結(jié)果以兩個結(jié)果的算術(shù)平均值表示,精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。
6.6 試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣的規(guī)格、批號和生產(chǎn)、取樣及試驗(yàn)日期;
b.試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)人員。
7 粘度試驗(yàn)方法
除試驗(yàn)溫度控制在30±0.5 ℃以外,其余按GB 2794的規(guī)定進(jìn)行。
8 灰分試驗(yàn)方法
8.1 定義 指試樣經(jīng)灼燒后所剩余的無機(jī)殘?jiān)?/span>
8.2 方法提要
在試驗(yàn)條件下灼燒試樣,計(jì)算灼燒后剩余殘?jiān)c試樣的質(zhì)量百分比。
8.3 儀器
8.3.1 瓷坩堝:容量50 mL;
8.3.2 電爐:功率不小于1 kW;
8.3.3 馬弗爐;
8.3.4 分析天平:感量0.1 mg,稱量范圍100—200 g;
8.3.5 干燥箱:控溫范圍50~200 ℃的電熱恒溫干燥箱,有自動控溫裝置。
8.4 試驗(yàn)步驟
8.4.1 干燥
用瓷坩堝稱取3 g試樣(稱準(zhǔn)至0.0001 g),然后按6.4條的規(guī)定進(jìn)行。
8.4.2 炭化
于燥后用坩堝鉗取出坩堝,放在電爐上進(jìn)行炭化。
8.4.3 灰化
炭化后,用坩堝鉗放到馬弗爐中灰化,在900~1 000~C下灼燒至恒重。
8.4.4 稱量
灰化后,用坩堝鉗把坩堝放到干燥器中冷卻lh,待冷卻到室溫后稱量,準(zhǔn)確至0.000 1g。
8.5試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算
A=(m[1]/m[2])×100 (2)
式中:m[1]——灰分質(zhì)量,g;
m[2]——試樣總質(zhì)量,g;
A——灰分,%。
試驗(yàn)結(jié)果以平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值表示,保留一位有效數(shù)字。
8.6 試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣的規(guī)格、批號和生產(chǎn)、取樣及試驗(yàn)時間;
b.試驗(yàn)結(jié)果。
9 最低成膜溫度試驗(yàn)方法
9.1 定義
最低成膜溫度是使乳液能形成連續(xù)透明薄膜的溫度下限值。
9.2 原理
在能形成由低溫至高溫的溫度梯度的金屬板上涂敷試樣,在溫度條件有利時,隨水分蒸發(fā)聚合物乳液粒子充分融結(jié),形成連續(xù)透明薄膜,否則白堊化,其分界處的溫度即為試樣的最低成膜溫度。
9.3 儀器和設(shè)備
最低成膜溫度測定儀主要由溫度梯度板、溫度測量裝置及涂膜器組成。
9.3.1 溫度梯度板
可由鋁、不銹鋼或銅等金屬矩形板制成,其表面或者完全平滑,或者含有幾個深度0.2或0.3 mm、寬20 mm的條形槽。矩形板一端是熱源,一端是冷源,能形成均勻溫度梯度。
9.3.2 溫度測量裝置
一組玻璃溫度計(jì)或一組熱電偶,精度0.1 ℃,測量范圍:低溫最高不大于0 ℃,高溫最低不小于50 ℃。
9.3.3 涂膜器
9.3.3.1 有槽溫度梯度板,涂膜器所使用的刮刀,應(yīng)符合GB 1724的規(guī)定。
9.3.3.2 無槽溫度梯度板,使用能制備0.2 mm厚、20 mm寬的膜的不銹鋼涂膜器,如圖所示。
9.4 試驗(yàn)步驟
9.4.1 溫度梯度的形成
根據(jù)試驗(yàn)試樣最低成膜溫度的范圍,利用設(shè)備的冷、熱源使梯度板形成適當(dāng)?shù)臏囟忍荻取?/span>
9.4.2 最低成膜溫度的測定
利用涂膜器將試樣涂布在梯度板上,通過干燥空氣加快成膜速度。當(dāng)形成連續(xù)透明薄膜和白堊化部分明顯時,測量分界處溫度即最低成膜溫度。
9.5 試驗(yàn)結(jié)果
用最低成膜溫度表示試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)果取整數(shù),測量精度±1 ℃。
9.6 試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣規(guī)格,批號和生產(chǎn)、取樣及試驗(yàn)日期;
b.室溫和濕度;
c.冷源和熱源的控制溫度;
d.溫度梯度形成時間及梯度板各點(diǎn)溫度;
e.測量最低成膜溫度的時間以及溫度值。
10 薄膜耐水性質(zhì)試驗(yàn)方法
10.1 定義
聚乙酸乙烯酯乳液在一定條件下能形成連續(xù)透明的薄膜,通過對薄膜的滴水試驗(yàn)結(jié)果和對薄膜水溶物含量試驗(yàn)結(jié)果來表征其耐水程度。
10.2 薄膜試樣的制備
按本標(biāo)準(zhǔn)9.4條規(guī)定測得試樣最低成膜溫度值,在不低于該溫度的條件下,在玻璃板上制備約
0.2 mm厚的薄膜,將其置于干燥器中,放置24 h以上,供下述試驗(yàn)用。
10.3 滴水試驗(yàn)
10.3.1 原理
聚乙酸乙烯酯通常含有乳化劑和聚乙烯醇等水溶性高聚物,當(dāng)把水滴到制備的薄膜試樣上時,會由于吸水而呈白濁,以此試驗(yàn)樣品耐水程度。
10.3.2 儀器
秒表:精度0.2 s。
10.3.3 試驗(yàn)步驟
把薄膜試樣從干燥器中取出,薄膜朝上,使玻璃板水平地貼緊報(bào)紙,滴一滴室溫的水于薄膜上,立即撳動秒表,測定至因白濁而看不出紙上5號漢鉛字的時間。
10.3.4 試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果以白濁化時間表示,準(zhǔn)確到1 min。
10.3.5 試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣規(guī)格、批號和生產(chǎn)、取樣、試驗(yàn)日期;
b.試驗(yàn)結(jié)果;
c.若薄膜呈白濁狀,不能進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)時也應(yīng)注明。
10.4 水溶物含量試驗(yàn)
10.4.1 原理
所制備的薄膜經(jīng)水浸泡,其可溶于水的物質(zhì)從薄膜中溶解于水中,以此薄膜質(zhì)量與浸水前薄膜質(zhì)量的百分比表示試樣耐水程度。
10.4.2 儀器和裝置
a. 恒溫水浴;
b. 分析天平:感量0.1 mg;
c. 干燥器:用硅膠作干燥劑。
10.4.3 試驗(yàn)步驟
準(zhǔn)確稱量10.3中制備的薄膜(玻璃載片的質(zhì)量是制備薄膜前準(zhǔn)確稱量過的),將其置于30~0.5 ℃的水浴中(水浴的水為蒸餾水),浸泡24 h,取出晾干,再置于干燥器中放置24h后準(zhǔn)確稱量。
10.4.4 試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算
C=[(m[2]-m[1])/(m[0]-m[1])]×100 (3)
式中:m[0]——浸水前原薄膜試樣總質(zhì)量,g;
m[1]——載薄膜的玻璃片的質(zhì)量,g;
m[2]——溶水后薄膜試樣的總質(zhì)量,g;
C——水溶物含量,%。
試驗(yàn)結(jié)果取兩位有效數(shù)字。
10.4.5 試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣規(guī)格、批號和生產(chǎn)、取樣及試驗(yàn)日期;
b.試驗(yàn)結(jié)果;
c.如經(jīng)水浸泡,薄膜發(fā)生乳化分散現(xiàn)象(即薄膜中含有的乳化劑或分散劑溶水后,使薄膜中聚合物再乳化再分散現(xiàn)象)也應(yīng)注明。
11 穩(wěn)定性試驗(yàn)方法
11.1 凍融穩(wěn)定性
11.1.1 方法提要
把試樣在水的冰點(diǎn)下凍結(jié),破壞聚合物乳液顆粒的水合層,然后在規(guī)定的條件下融化,檢查樣品是否能恢復(fù)乳液狀態(tài)。
11.1.2 儀器和裝置
a.容器:為高密度聚乙烯塑料瓶,有蓋,高70 mm、內(nèi)徑40 mm、壁厚2 mm的瓶子;
b.低溫箱:溫度控制在-10±0.5 ℃;
c.天平:感量0.5 g;
d.恒溫水。
e.玻璃棒:直徑8 mm左右、長200 mm左右;
f.玻璃溫度計(jì):2支,一支為-50~0 ℃,精度1 ℃;一支為0~100 ℃,精度0.5 ℃。
11.1.3 試驗(yàn)步驟
11.1.3.1 凍結(jié)
用塑料瓶稱取約50 g試樣,蓋好蓋子,放到溫度為-1010.5 ℃的低溫箱中,凍結(jié)16h。
11.1.3.2 融化
取出凍結(jié)的試樣,放到溫度控制為30±0.5 ℃的水浴中,融化1 h后,用玻璃棒攪動試樣。
11.1.3.3 高溫融化
若經(jīng)融化后的試樣粘度增大失去流動性,或用玻璃棒攪不動,需在60±0.5 ℃的水浴中繼續(xù)融化
11.1.4 試驗(yàn)結(jié)果
按下列情況判斷:
a. 按11.1.3.1和11.1.3.2條規(guī)定進(jìn)行,如試樣無變化,或粘度稍有增大者,則凍融穩(wěn)定性合格;
b. 若按11.1.3.2條的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)的試樣,不能恢復(fù)原狀態(tài),凍融穩(wěn)定性不合格。
c. 需按11.1.3.3條的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)的試樣或能融化,仍不失乳液的使用價值;或雖能融化而呈渣狀,失去使用價值;或最終不能融化,完全破乳;以上各種現(xiàn)象均視為不合格。
11.1.5試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣的規(guī)格、批號和生產(chǎn)、取樣及試驗(yàn)日期;
b.試驗(yàn)結(jié)果及融化、高溫融化后的現(xiàn)象;
c.試驗(yàn)中觀察到的特殊現(xiàn)象。
11.2 高溫穩(wěn)定性
11.2.1 方法提要
試樣在高溫下放置,造成聚合物乳液顆粒融結(jié),然后冷卻到室溫,觀察試樣外觀變化情況。
11.2.2 儀器和裝置
a.容器、天平、玻璃棒應(yīng)符合11.1.2條中a.、c.、e.的規(guī)定。
b.恒溫干燥箱。
11.2.3 試驗(yàn)步驟
11.2.3.1 高溫放置
用塑料瓶稱取約50 g試樣,蓋好蓋子,放入溫度為60 ℃的恒溫箱中,持續(xù)放置120 h。
11.2.3.2 冷卻
把試樣從恒溫箱中取出,室溫下冷卻3 h,然后用玻璃棒攪拌。
11.2.3.3 外觀試驗(yàn)
按4.3條的規(guī)定進(jìn)行。
11.2.4試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)4.3條的外觀標(biāo)準(zhǔn)表征試樣的高溫穩(wěn)定性,用合格或不合格表示。
11.2.5試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣規(guī)格、批號和生產(chǎn)、取樣及試驗(yàn)日期;
b.試驗(yàn)結(jié)果;
c.試驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。
11.3 稀釋穩(wěn)定性
11.3.1 方法提要
把試樣稀釋,降低聚乙酸乙烯酯乳液保護(hù)膠體濃度,試驗(yàn)乳液顆粒在重力場作用下沉淀的程度。
11.3.2 儀器和裝置
a.試管:平底,具塞,容積30 mL,刻度精度0.1 mL,由底部至30 mL刻度處的高度為20 cm;
b.天平:感量0.5 g。
11.3.3 試驗(yàn)步驟
取一定量試樣于試管中,加水稀釋到30 mL使其蒸發(fā)剩余物為2.5%~3.5%,蓋塞后,上下?lián)u動均勻,放置72 h后測定上層澄清液容積,試管底部沉淀物的容積。
11.3.4 試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算
U=(V[1]/30)×100 (4)
P=(V[2]/30)×100 (5)
式中:V[1]——上層澄清液容積,mL;
V[2]——沉淀物容積,mL;
U——上層清液容積比,%;
P——沉淀物容積比,%。
計(jì)算結(jié)果取整數(shù)位。
11.3.5 試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣規(guī)格、批號和生產(chǎn)、取樣及試驗(yàn)時間;
b.試驗(yàn)結(jié)果;
c.試驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。
12 殘存單體試驗(yàn)方法
12.1 試驗(yàn)原理
根據(jù)乙酸乙烯酯與溴素可進(jìn)行加成反應(yīng)的機(jī)理,以試樣所消耗標(biāo)準(zhǔn)溴液量計(jì)算殘存乙酸乙烯酯的含量,反應(yīng)式為:
CH[3]COOCH=CH[2]+Br[2] —→ CH[3]COOCHBr+CH[2]Br
12.2 試劑
溴—溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:c(Br[2]/2)=0.15 mol/L,按附錄A制備。
12.3 儀器和裝置
12.3.1 錐形瓶:150或200 mL,具塞,薄壁。
12.3.2 滴定裝置:25 mL棕色滴定管,滴定架。
12.3.3 天平:感量0.1 g。
12.4 試驗(yàn)步驟
` 準(zhǔn)確稱取10.0 g試樣于錐形瓶內(nèi),加25 mL水稀釋試樣,以溴—溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,直至呈微黃色且顏色不消失,記下消耗溶液的體積(每次試驗(yàn)時,需重新標(biāo)定溶液)。
12.5 試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算
殘存單體(%)=(V·c×0.043/m)×100 (6)
式中:V——試樣消耗溴—溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL;
c——溴—溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;
m——試樣總質(zhì)量,s;
0.043——與1.00 mL溴—溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(Br[2]/2)=0.15 mol/L]相當(dāng)?shù)模钥吮硎镜囊宜嵋蚁サ馁|(zhì)量,g。平均試驗(yàn)的兩個滴定值絕對誤差不得超過o.1 mL。試驗(yàn)結(jié)果以算術(shù)平均值表示,取一位有效數(shù)字
12.6 試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣的規(guī)格、批號和生產(chǎn)、取樣及試驗(yàn)日期;
b.標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度;
c.試樣消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
d.試驗(yàn)結(jié)果。
13 粒徑試驗(yàn)方法
13.1 方法提要
利用顯微鏡觀察樣品微觀下的狀態(tài),目測顆粒的平均直徑。
13.2儀器和設(shè)備
13.2.1 顯微鏡:放大倍數(shù)不低于1 000倍。
13.2.2 載物片:7.5 cm×2.5 cm;蓋玻璃:2cm×2cm。
13.2.3 天平:感量1 g。
13.2.4 燒杯:100 mL。
13.2.5 玻璃棒:直徑約8 mm、長約200 mm。
13.3 試驗(yàn)步驟
13.3.1 制備蒸發(fā)剩余物為1%的試樣
稱取一定量試樣,加適量水稀釋后,使其蒸發(fā)剩余物為1%,用玻璃棒攪勻。
13.3.2 測粒徑
用玻璃棒沾一滴制備好的試樣于載物片上,把蓋玻片蓋在試樣上,不使氣泡產(chǎn)生,放在顯微鏡下觀察,目測50個以上的粒子直徑,確定其平均直徑。
13.4 試驗(yàn)結(jié)果
平均粒徑取一位有效數(shù)字。
13.5 試驗(yàn)報(bào)告
a.試樣的規(guī)格、批號和生產(chǎn)、取樣及試驗(yàn)日期;
b.試驗(yàn)結(jié)果及放大倍數(shù);
c.試驗(yàn)中能觀察到的特殊現(xiàn)象,如單個粒子的聚集體。
附 錄 A
溴—溴化鉀[c(Br[2]/2)=0.15 mol/L)標(biāo)準(zhǔn)溶液制備方法
(補(bǔ)充件)
A1 配制
稱取60 g溴化鉀(分析純)及3.3 mL溴(分析純)溶于100 mL蒸餾水中,再稀釋至1 000 mL。
A2 標(biāo)定
移取20.00 mL上述溴—溴化鉀溶液,置于200 mL碘量瓶中,加入15%碘化鉀水溶液10 mL,密封后于20—25 ℃下在暗處放置5 min,用濃度c(Na[2]S[2]O[3])=0.1 mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至碘的顏色極淺時,加入1%淀粉指示劑1 mL,繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失。
A5 計(jì)算
溴標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度按式(A1)計(jì)算
c=0.005V (A1)
式中:c——溴標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,mol/L;
V——消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL。
附加說明:
本標(biāo)準(zhǔn)由上海橡膠制品研究所歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由天津市有機(jī)化i實(shí)驗(yàn)廠負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人何乃謙、蘇蘊(yùn)誠、王明堂。
本標(biāo)準(zhǔn)參照采用日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK 6828—1977(80)《聚醋酸乙烯酯乳液試驗(yàn)方法》。
中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部1989—03—10批準(zhǔn) 1 990—01—01實(shí)施