丁苯橡膠中苯乙烯含量的測定
來源:深圳市澳佛特橡膠制品有限公司 發布日期:2016-08-20 瀏覽次數:1619
特種橡膠制品丁苯橡膠中苯乙含量的測定李昂(西北橡膠塑料研究設計院咸陽712023)含苯乙烯的共聚物,主要有丁苯橡膠(SBR),熱塑性彈性體(SBS),工程塑料(ABS),還有異戊二烯與苯乙烯的共聚物,以及用苯乙烯改性的丁基橡膠。
苯乙烯在共聚物中的含量,直接影響著這種材料的性能,如透光性、彈性和耐老化性等。因此,在一些場合下測定共聚物及其產品中的苯乙烯含量,對于合成與加工應用這些材料的研究是十分重要的。
測定丁苯橡膠中苯乙烯的含量,目前,國內外比較實用而有效的方法有折光法、紫外光譜法、紅外光譜法和裂解色譜法。前3種是光學法,適用于測定生膠中的苯乙烯含量;后一種是比較新的方法,其特點是快速,適用范圍廣,可以測定許多共聚物及其產品中的苯乙烯含量。
應用光學法測定,要求丁苯橡膠生膠樣品純凈,否則會干擾測定結果。丁苯橡膠中含有防老劑及其在合成過程中加人的其它添加劑。這就需要用抽提法或重沉淀法將雜質除去。
抽提法:取剪碎的丁苯橡膠樣品3g,用處理過的濾紙包好,棉線扎緊,置于索氏抽提器中,在底瓶中加人150mL抽提液(乙醇一甲苯體積比7:3),連接冷卻水,在水浴上抽提2h即可。然后將抽提過的樣品在真空干燥箱中或紅外燈下烘干。
重沉淀法:將剪碎的丁苯橡膠樣品溶解于苯或氯仿中(后者適用紫外光譜法測定),用乙醇作沉淀劑。如此反復溶解沉淀4次,即可將雜質除凈。然后烘干。
1折光法測定樣品薄片的制備:取約1g丁苯橡膠樣品(純化過的)置于兩片醋酸纖維或鋁箔(尺寸100 X100)之間,放到已加熱的壓力機中壓片,在100X:下保持5min,壓力為23~10MPa.然后在相同的壓力下使樣品在壓力機中冷卻到室溫。用相同的方法制備3個樣品薄片。用刀片將樣品切成13X14mm的試片,剝去外邊的鋁箔,要求試片薄厚均勻,透明無氣泡。
測定方法:將試片夾到折光計(阿貝型)棱鏡的兩個平面之間,并使試片與棱鏡之間無氣泡。調整補償器,使明暗兩部分之間形成一條清析的分界線。
然后讀出細刻線數據,精確到小數后4位。每個試片的折光率測定4次,取平均值。并記錄室溫。
;n,一試樣在fC時的折光率。)按下式計算:2紫外光譜法測定應用紫外光譜法可以測定丁苯橡膠及熱塑性彈性體SBS中的苯乙烯含量。測定結果相對誤差在5%以內。
試液制備:準確稱取純化過的丁苯橡膠樣品。2g,置于25mL容量瓶中,加人氯仿,在搖振下溶解后,用仿稀釋至刻度線,并搖勻。
測定步驟:將試液倒人吸收層厚度為1mm的液池中,用多色差外推法測定262、290和300nm下的光密度E.苯乙烯含量S(質量%)按下式計算:李昂丁苯橡膠中苯乙烯含量的測定試液在262、290、30nm下測定的光密度;G試樣的質量,g.取3次測定的平均值為苯乙烯含量。3次測定值之間的絕對誤差不能超過1%. 3紅外光譜法測定取0.2g純化過的丁苯橡膠樣品,用10mL四氯化碳溶解,配成1%~2%的溶液,置于吸收層厚度為0.5的液池中,作出WOO―llOOcnT1紅外吸收光譜,在圖上測量出1494 cnT1吸收峰的光密度D樣。再取標準丁苯橡膠樣品(苯乙烯含量是已知的),用相同的方法測量出1494cnTl吸收峰的光密度D標。苯乙烯含量S(質量%)按下式計算:。K樣100吸收系數K:由光密度D求出。
D―14940TT1吸收峰的光密度(相對于基線);C一樣品或標準樣品的濃度,質量%;d一吸收層厚度,cm.也可以用比例法測定,如用1590OTT1與972OTT1吸收峰光密度的比值,或用755cnTl與970CT1T1吸收峰光密度的比值,測定丁苯橡膠中苯乙烯含量也可獲得滿意的結果,并且不需要稱量樣品配制溶液,可直接用固體進行測定。但需作出標準樣品的工作曲線。并且固體樣品的制備比較復4裂解色譜法測定裂解色譜是由裂解器和氣相色譜儀兩部分組成的。裂解器當前使用的有4種類型:管式爐、熱絲、居里點和激光。裂解條件的不同,裂解譜圖也會產生相當大的差異。本文介紹的是用C2激光裂解色譜法測定丁苯橡膠中苯乙烯含量。
裂解色譜條件裂解時間:150ms;固定相:阿皮松L/白色擔體101,質量比1:9;樣品:5種標準樣品,苯乙烯含量是已知的,苯乙烯含量在8%~40%之間。不論丁苯橡膠生膠或是丁苯橡膠硫化膠,只要剪成適當小片置于樣品槽中即可。
實驗方法:將樣品送人裂解器內,當色譜儀穩定后,啟動C2激光裂解器,激光束經過反射聚焦照射到樣品上,樣品立即裂解成氣體,載氣將裂解氣體帶人色譜系統,在給定條件下,作出丁苯橡膠生膠及丁苯橡膠硫化膠的色譜。
計算:在裂解色譜上選出定量分析的特征峰。
經過驗證丁苯橡膠的特征峰,選用4-乙烯基環己烯和苯乙烯峰。4-乙烯基環己烯是丁二烯的二聚體,能夠代表丁二烯組份。丁苯橡膠硫化膠的分析特征峰,選甲苯和苯乙烯峰。
采用相對峰篼比對苯乙烯含量作標準曲線。實驗證明,苯乙烯含量在8%~50%之間,標準曲線是一條直線。據此,只要測出未知樣品裂解色譜分析峰的相對峰高比,即可在標準曲線上查得苯乙烯含量。
相對峰高比X按下式計算:He一4-乙烯基環己烯峰篼,mm.丁苯橡膠硫化膠相對峰篼比的計算,只把換成甲苯的峰高,其它同丁苯橡膠生膠。
也可用其它條件的裂解色譜測定丁苯橡膠中的苯乙烯含量,但選擇分析峰就不一定和本文相同了。
計算也可以采用峰面積比例法,但要根據自己實驗室的情況而定。
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