吳紅志
(唐山三友氯堿有限責(zé)任公司,河北唐山063305)
粉末狀聚氯乙烯樹脂表征其熱穩(wěn)定性的方法常用的有老化白度法和剛果紅法。白度法是通過樣品于老化箱中在一定條件下受熱,通過測試其白度來表示其熱穩(wěn)定性。 按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15595-2008 規(guī)定的方法進行測試,2 次平行測定結(jié)果之差的絕對值要求≤2.0%,在實際操作過程中有很多因素導(dǎo)致2 次平行測定結(jié)果超過允許差,現(xiàn)分析總結(jié)如下。
熱穩(wěn)定性白度的測定是反應(yīng)了聚氯乙烯樹脂在高溫下耐熱程度不同呈現(xiàn)的白度下降,可以體現(xiàn)樣品在規(guī)定條件下熱穩(wěn)定性的相對比較值。因此,溫度的控制對檢驗結(jié)果的影響非常大,不同規(guī)格型號的老化箱溫控效果不同。目前,行業(yè)內(nèi)使用的老化箱型號主要有3 種,401A、401AB 及401B,各廠家老化箱溫控及均勻性、鼓風(fēng)不同,對結(jié)果影響較大。401A 與401AB 型老化箱測定同一批樣品的對比結(jié)果見表1。
表1 401A與401AB型老化箱測定同一批樣品的對比結(jié)果
由表1 可知,401A 和401B 型老化箱白度值測定結(jié)果偏差在3.0%~4.0%。
同一型號同一廠家的不同老化箱401A 測定樣品的對比結(jié)果見表2。
由表2 可知,同一型號同一廠家的不同老化箱也存在著系統(tǒng)誤差,整體偏高或偏低。
表2 同一型號同一廠家的不同老化箱401A測定樣品的對比結(jié)果
導(dǎo)致以上結(jié)果偏差的原因,主要是老化箱溫度控制、箱體內(nèi)溫度的均勻性、鼓風(fēng)量的影響。目前,GB/T 15595-2008 版標(biāo)準(zhǔn)對老化箱的要求僅限于一句話“熱試驗箱,帶轉(zhuǎn)盤和鼓風(fēng),箱內(nèi)溫度均勻,可控制在130~200 ℃”,偏差為±1 ℃,還沒有明確規(guī)定鼓風(fēng)量,另外,溫度均勻性的控制也是比較復(fù)雜的,如果熱空氣直接流經(jīng)試樣表面,必將會造成白度值偏低。
通過試驗不同的白度儀測定同樣處理的樣品其結(jié)果的重現(xiàn)性很好,所以這里忽略白度儀的影響。
同一批樣品,用白度儀測定,操作手法略有差別,結(jié)果會產(chǎn)生一定的偏差。
(1)稱取樣品質(zhì)量的差異
按標(biāo)準(zhǔn)要求稱取樣品質(zhì)量為9.5~10.5 g,做上限和下限的試驗,在盡最大能力排除其他方面的干擾后,同一批樣品測定結(jié)果總體趨勢見表3。
表3 同一批樣品測定結(jié)果總體趨勢
(2)稱量瓶的差異
標(biāo)準(zhǔn)對樣品瓶的要求Ф70 mm×35 mm,不具蓋,壁厚均勻,質(zhì)量為(45±5)g,稱量瓶的大小一般是很好滿足的,但是質(zhì)量容易忽略,對新來的一批大小符合條件的稱量瓶質(zhì)量進行了稱量,基本在為42~48.5 g,在盡最大能力排除其他方面的干擾后, 也做了實驗,總體趨勢見表4。
由表4 可知,試驗數(shù)據(jù)無明顯的規(guī)律。
(3)壓實的操作
按標(biāo)準(zhǔn)要求用玻璃板壓實,再用金屬尺刮去多余試樣,沒有明確的細節(jié)規(guī)定,因為試樣的表面狀態(tài)對白度的影響還是很大的,不管是用手拿玻璃板直接壓平,還是借助壓粉器壓實,實際操作起來,個人之間還是有差異的。首先,壓實的力度不同,刮一兩下效果不一樣,不同人同一批料刮一次數(shù)據(jù),和反復(fù)刮的數(shù)據(jù)見表5。
表4 稱量瓶的差對比結(jié)果的影響
由表5 可知,經(jīng)反復(fù)刮的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性更好。
糊用樹脂白度的測定也執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn),但與普通懸浮法樹脂相比, 老化后的普通樹脂結(jié)塊比較松散,用硬物較容易攪成均勻的粉末,但是糊樹脂顆粒更細,老化后的形態(tài)更易導(dǎo)致產(chǎn)生結(jié)果的偏差。老化后糊樹脂顆粒結(jié)成硬塊,很難磨細并均勻,在測定時表面大小不一的顆粒導(dǎo)致測定表面凹凸不平,而白度儀測定原理是將試樣反射的光線經(jīng)聚光鏡、光欄濾色片轉(zhuǎn)換成電信號,因此,試料的表面直接影響測定結(jié)果。因此,選擇怎樣的方式將老化后的樹脂硬顆粒磨得均勻也是一個重要環(huán)節(jié)。其實標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確的規(guī)定,只是簡單提到了將結(jié)塊的試樣攪成粉末。通過試驗,采取研缽人工研磨效果不好,仍然是大小不一,而采用小型粉碎機效果較好。糊樹脂在攪成粉末后必須過篩,再拿到白度儀上進行測定。普通樹脂有沒有過篩的操作對結(jié)果影響不大,但是糊樹脂的特殊性必須經(jīng)過篩后再測定。糊樹脂人工攪細和經(jīng)粉碎機攪細的結(jié)果見表6。
表6 糊樹脂人工攪細和經(jīng)粉碎機攪細的結(jié)果
另外,采用此標(biāo)準(zhǔn),糊樹脂不適用的地方還有稱樣量,9.5~10.5 g 樣品對于糊樹脂來說樣品量太大,稱量瓶不變,也會導(dǎo)致老化后的效果差異,稱量瓶表面變色比較明顯,而在稱量瓶底部樣品基本上無變化。
綜上所述,影響樹脂白度測定結(jié)果的因素較多,需要在各個環(huán)節(jié)注意和統(tǒng)一,從而提高結(jié)果準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。