橡胶中聚异戊二烯含量的测定.pdf

中华人民共和国国家标准 橡胶中聚异戊二烯含量的测定 r u b b e r -d e t e r m i n a t i o n o f p o l y i s o p r e n e c o n t e n t ge / e 1 5 9 0 4 一 1 9 9 5 本标准等同采用国际标准i s o 5 9 5 4 -1 9 8 9 ( 橡胶一聚异戊二烯含量的测定 。 1 主肠内容与适用范围 1 . 1 本标准规定了 橡胶中聚异戊二烯即天然胶、 异戊胶、 巴拉塔胶和古塔波胶的测定方法， 具体包括天 然、 异戊胶乳固形物、 固体生胶以及硫化胶或未硫化胶。 1 . 2 软质胶中的配合剂例如炭黑、 矿物油和硫黄无干扰作用( 见表1 和7 . 2 ) 。 若有乙酸乙烯酷聚合物， 本方法不适用。 1 . 3 本方法适用于1 . 1 条中所述橡胶与丁苯、 顺丁和丁睛橡胶的并用胶。 如有卤化橡胶， 测定步骤需按6 . 6 . 3 进行修正。由 于卤化橡胶也能与铬酸反应而产生某些干扰， 若 它是并用胶的主体， 则可能阻碍聚异戊二烯与铬酸的反应 因而要用含干扰橡胶的已知混合 物检查消化 是否完全。 1 . 4 本方法也适用于测定再生胶中聚异戊二烯含量， 但测定值总比估计值低。 1 . 5 除1 . 3 中所述的各种橡胶， 若还有其他橡胶( 如: 氯磺化聚乙烯橡胶、 三元乙丙橡胶、 t基橡胶、 氯 化丁基橡胶和澳化丁基橡胶) ， 消化时间应作调整。 测定值应和类似并用胶所得结果比较校正， 否则本方 法不适用。并用胶组分中聚硫橡胶产生的偏差最大( 见表2 ) , 2 弓 ! 用标准 g b / t 6 0 1 化学试剂滴定分析( 容量分析) 用标准溶液的 制备 g b / t 3 5 1 6 硫化橡胶中 溶剂抽出物的测定 g b / t 4 4 9 7 硫化橡胶全硫含量的测定氧瓶燃烧法 g b 8 2 9 0 天然浓缩胶乳取样 g b / t 1 5 3 4 。 天然、 合成生胶取样及制祥方法 3 原理 试样的聚异戊二烯用硫酸、 铬酸混合液加热消化， 用蒸汽蒸馏出形成的乙酸， 抽气除去馏出液中的 二氧化碳。然后用氢氧化钠溶液滴定乙酸。 在规定的试验条件下， 异戊二烯单元氧化生成乙酸的产率为7 5 ， 据此计算测定结果。 4 试剂 按本分析方法操作时， 应采取一切公认的保健和安全预防措施。 在分析过程中， 只应使用分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。 4 . 1 丙酮( g b / t 6 8 6 ) 4 . 2 三氯甲烷( g b / t 6 8 2 ) 4 . 3 铬 酸混合消 化 液_ 国家技术监誉局1 9 9 5 一 1 2 一 2 0 批准1 9 9 6 一 0 8 一 0 1 实施 g b / t 1 5 9 0 4 一 1 9 9 5 将 2 0 0 g三氧化铬( h g / t 3 - 9 3 4 ) 溶于 5 0 0 - 1 _ 水中， 在搅拌条件下小心加入 1 5 0 - 1硫酸 ( gb / t 6 2 5 ) 0 4 . 4 碘化钾溶液( 8 4 g / l ) 将8 4 g 碘化钾溶于水中， 用水稀释至1 0 0 0 m l , 4 . 5 硫代硫酸钠溶液( 7 9 g / l ) 将7 9 g 硫代硫酸钠溶于水中， 用水稀释至i o o o m l , 4 . 6 氢氧化钠标准滴定溶液 c ( n a o h ) =0 . l m o l / i或0 . 0 5 m o l / l ) 按g b / t 6 0 1 进行配制和标定。 4 . 7 酚酞指示液( 2 g / l ) 称取0 . 2 g 酚酞， 溶于9 5 %乙醇( v / v ) 中， 用同样的乙醇稀释至1 0 0 m l a 5 仪器 5 - 1 抽提装置: 见g b / t 3 5 1 6 0 5 . 2 消化蒸馏装置: 见图1 。图中标明的各部件， 在连接顺序不变的条件下， 均可用功能相同的仪器代 替 1 -蒸汽发生烧瓶( .5 0 0 . 1 ) 3 一 克莱森应接管; 4 - 2 消化烧瓶( 1 0 0 . 1 ) ; 蒸馏阱; 6 一应接管; 6 一冷凝管; 7 接收烧瓶( 5 0 0 . 1 ) 图 1 消化和蒸墉装置 g b / r 1 5 9 0 4 一1 9 9 5 5 . 3 抽气及二氧化碳吸收装置: 见图2 e 1 一烧瓶; 2 一二氧化碳吸收管， 内装钠石灰; 3 一毛细管; 令 连接真空泵的减压线 图 2 抽气装置 一 根长l 0 0 m m ， 孔径为l m m的毛细管与真空泵的减压管线连接后， 使通过接受烧瓶的空气流速保 持在3 3 c m / s 的2 0 %范围内。在减压管线上可连接一个 流量计， 以确保规定的空气流量 抽气速率可用以下方法检验: 将一量筒倒置于充满水的烧杯中， 然后将一根连接减压管线的乳胶管插入量简中。 通过毛细管排除 空气， 空气流速与水充入量筒的速度相同。 6 分析步骤 试料制备 按g b / t 1 5 3 4 0 ， 将试样压成或剪成厚度不超过。 . 5 m m的薄片 胶乳按g b 8 2 9 0 取样并制膜 根据所采用的装置及试样中聚异戊二烯的大致含量称取一定量试料， 精确至。 、 l m g 。 对于图l 所示 ， 试料量一般以。 . 1 5 0 . 2 5 g 为宜。 如果估计聚异戊二烯含量特别低 则 需加大试料量。 抽提 1置2 e装已 将称好的试料， 用滤纸包好， 放入抽提杯中， 按g b / t 3 5 1 6 规定的方法进行抽提。 6 . 3 消化 将经抽提并千燥的试料， 放入图1 的消化烧瓶中， 加入2 5 m l的混合消化液( ( 4 . 3 ) 。 在接收烧瓶中加 1 0 0 m l水。 加热消化混合物至1 0 0 士5 c , 9 肖 化3 0 m i n , 消化液温度， 来确定加热器的控温位置。 通过加热不含样品的混合消化液， 使用温度计测 若试料是天然胶或异戊胶与1 . 5 中所述橡胶的并用胶， 则这类橡胶不可能都被彻底消化， 但聚异戊 二烯能被消化。 对不同型号的图1 装置， 根据消化烧瓶的大小及所取试料量多少， 可适当增加混合消化液用fd“ 延 长消化时间至t h e 6 . 4 蒸馏 但对同一种装置， 应保持相同的消化时间。 6 . 4 . 1 在消化期间 8 4 u ， 应去掉瓶塞， 加热蒸汽发生烧瓶， 以便消化结束时立即可输送蒸汽。 g b / t 1 5 9 0 4 一1 9 9 5 6 . 4 . 2 消化结束后， 将具导管的瓶塞塞住蒸气发生烧瓶的瓶嘴， 使蒸汽立即进入消化烧瓶， 同时继续加 热消化瓶， 使消化液总体积保持7 5 m l左右。控制蒸馏和冷却速度， 使冷凝液温度不超过3 0 c 6 . 4 . 3 用图 1 所示装置时， 需收集 1 5 0 m l蒸馏液。所用装置较大时， 应增大蒸馏液收集量。 6 . 4 - 4 蒸馏完毕( 图1 装置通常需2 0 m in ) , “下接收烧瓶导管， 用蒸馏水洗涤导管， 洗涤液并入接收烧 瓶中， 并将接收烧瓶与抽气装置连接起来。 6 . 4 . 5 接收烧瓶卸离后， 蒸汽导管应立即脱离消化烧瓶， 以免移开热源时， 铬酸混合液倒吸到蒸汽发生 烧瓶中 6 . 5 抽气 将蒸馏液的温度冷却至室温后抽气， 无论用哪种消化和蒸馏装置， 抽气时间均为3 0 m i n . 6 . 6 滴定 6 . 6 . 1 从抽气装置上卸下接收烧瓶， 用蒸馏水洗涤导管， 洗涤液收集于接收烧瓶中。 加5 滴酚酞指示液 ( 4 . 7 ) ， 根据聚异戊二烯估计含量的高低， 分别选用。 . 0 5 m o l / i或 0 . l m o l / l的氢氧化钠标准滴定溶液 滴定。 6 . 6 . 2 同时做空白试验。更换铬酸溶液时也应重新做空白试验。 6 . 6 . 3 若怀疑有卤化橡胶， 可在抽气后往蒸馏液中加5 m l碘化钾溶液( 4 . 4 ) ， 并用硫代硫酸钠溶液 ( 4 . 5 ) 滴定除去生成的碘( 黄色褪去) 。 接着按6 . 6 . 1 所述步骤滴定。 了 分析结果的表述 了 . 1 若无 结合 硫或结合硫含量未知， 则可按式( 1 ) 计算聚异戊二烯质量百分数含量w , 钊 p一 0 . 0 9 0 8 x (v ,- v ,) x cm 9 . 0 8 x( v， 一v . ) xc x 1 0 0 = . . . . ( 1) 刀之 式中: v 滴定试液所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积， m l ; v a -滴定空白所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积， m l ; c氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度， m o t / l ; 阴 一 试 料 的 质 量， 9 0 . 0 9 0 8 在规定的实验条件下， 异戊二烯单元氧化生成乙酸的产率为7 5 写， 据此得出的化学计算 常数。 7 . 2 式中 若已知结合硫含量， 则聚异戊二烯质量百分数含量按式( 2 ) 计算: w, x ( 1 +0 . 0 1 5 w, ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 2) w , 按7 . 1 计算的 聚异戊 二 烯含 量表 观值; w ， 结合 硫含量， 以聚异戊二烯表观含量w。 的百分数表示。 注: 结合硫含量的测定方法: 胶样经丙酮一 三氯甲 烷( 3 2 : 6 6 ) 混合溶剂抽提、 干燥后， 按g b / t 4 4 9 7 测定 表 1 橡胶配合剂的干扰程度 配合剂 干扰情况 结合硫 炭黑 纤维素 沥青烃( 矿物胶) 褐色油膏 聚异丁烯 乙酸乙 烯醋均聚物或共聚物 见 7 . 2 在胎面胶中未测出干扰 作用与橡胶烃相当的组分不超过其重量的2 %， 可忽略 用丙酮或三氯甲 烷抽提除去， 否则结论有误差 用丙酮或三氯甲烷抽提后可忽略 基本无干扰 有这类配合剂， 本方法无效 c b / t 1 5 9 0 4 一 1 9 9 5 表 2 在铬酸氧化过程中橡胶类材料的特性 材料特性 硬质天然胶或硬质 异戊胶制品 夭然胶( 巴拉塔胶) 聚硫橡胶 丁睛橡胶 丁苯橡胶 氯丁橡胶 丁基橡胶 见 7 . 2 与异戊二烯聚合物大致相当 重量约为聚硫橡胶 1 8 %的组分， 作用相当于异戊二烯聚合物 重量约为丁睛胶 1 . 5 -2 %的组分， 作用相