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，必須不停地攪拌，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)殘渣。
8．2 方法提要
在試驗(yàn)條件下灼燒試樣，計算灼燒后剩余殘渣與試樣的質(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?/p>
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�。�
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：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，％。
計算結(jié)果取整數(shù)位。
11．3．5 試驗(yàn)報告
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)�，以克表示的乙酸乙烯酯的質(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 計算
溴標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度按式(A1)計算
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
