曹瑞芳 梁新偉 于傳斌 呂少英

摘要：量熱法在常壓氧氣氛圍及規(guī)定溫度下，測(cè)定塑料出現(xiàn)氧化放熱的時(shí)間。塑料的氧化誘導(dǎo)時(shí)間（等溫OIT）測(cè)定影響因素，我們分析了以下幾個(gè)方面：樣品不均勻性、重量、表面積;測(cè)試條件溫度、吹掃氣和氧氣的流速、氧氣的純度;設(shè)備的溫度偏差、測(cè)試重復(fù)性等，本文分析了一定條件下，不同質(zhì)量和樣品形狀對(duì)氧化誘導(dǎo)時(shí)間測(cè)試結(jié)果的影響。

關(guān)鍵詞：塑料;氧化誘導(dǎo)時(shí)間 ;差式掃描量熱法（DSC）

一、試驗(yàn)準(zhǔn)備

⑴樣品：白色塑料顆粒;有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)銦：⑵標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號(hào)GBW（E）130182，中國計(jì)量科學(xué)研究院;⑶氮?dú)猓杭兌?9.99%;⑷氧氣：純度99.5%;⑸差式掃描量熱儀：YND-B1（上海盈諾），鋁坩堝（無蓋）;⑹電子天平：0.0001g

二、測(cè)試方法及升溫程序

1、測(cè)試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T19466.1-2004、GB/T 19466.6-2009，采用功率補(bǔ)償型DSC。補(bǔ)償型工作原理為：在規(guī)定的氣氛及程度溫度控制下，保持試樣和參比樣的溫度相同，當(dāng)試樣的溫度改變時(shí)，測(cè)量輸入到試樣和參比之間的熱流速率差隨溫度或時(shí)間變化。測(cè)試在溫度（23±2）℃環(huán)境中進(jìn)行，測(cè)試210℃下恒溫氧化誘導(dǎo)時(shí)間，吹掃氣氮?dú)饬髁?0mL/min，氧氣流量50mL/min。

2、升溫程序：在室溫下放置試樣及參比樣坩堝，通氮?dú)?min，氮?dú)鈿夥罩幸?0℃/min的速率從室溫開始程序升溫至210℃，達(dá)到該溫度后恒溫3min，切換50mL/min氮?dú)獯祾邭鉃?0mL/min的氧氣，切換點(diǎn)記為時(shí)間零點(diǎn)，繼續(xù)210℃恒溫，直到出現(xiàn)放熱顯著變化點(diǎn)之后2min，測(cè)試結(jié)束。

3、試驗(yàn)設(shè)計(jì)：

試驗(yàn)一：用銦核查設(shè)備溫度，驗(yàn)證設(shè)備溫度能否達(dá)到要求。持續(xù)五天在相同條件測(cè)試銦的熔化溫度，觀察設(shè)備穩(wěn)定性。

試驗(yàn)二：取待測(cè)白色塑料顆粒，垂直于長度方向切取橢圓形片狀，考慮測(cè)試不同長度（切片時(shí)切割部分接觸坩堝底部，整粒時(shí)橢圓一側(cè)接觸坩堝底部）時(shí)，從樣品重量和形狀兩個(gè)影響因素考慮，測(cè)試樣品的恒溫氧化誘導(dǎo)時(shí)間。

3 測(cè)試過程及討論

3.1 設(shè)備溫度核查

稱量3-5mg有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)銦，證書中熔化溫度標(biāo)準(zhǔn)值：（156.52±0.26）℃，設(shè)置程序：以升溫10℃/min速度從25℃升到145℃，再以升溫1℃/min速度升溫到160℃，吹掃氮?dú)饬髁繛?0mL/min。相同條件下，連續(xù)五天測(cè)量銦的熔化溫度，考察設(shè)備的穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)如下表：

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)熔化溫度平均值為156.56℃，在標(biāo)準(zhǔn)值（156.52±0.26）℃范圍內(nèi)，設(shè)備溫度滿足使用要求。根據(jù)連續(xù)5天的銦熔化溫度，五天內(nèi)波動(dòng)溫度0.5℃，設(shè)備較穩(wěn)定。

3.2測(cè)試白色塑料顆粒的氧化誘導(dǎo)時(shí)間（等溫OIT）

待測(cè)樣品為橢圓棒狀白色顆粒，長約3mm橢圓形顆粒（短直徑約2mm長直徑約3mm），樣品制備：垂直于長度方向切取橢圓形片狀樣品，測(cè)試長度0.6mm、1.3mm和3mm（整粒）時(shí)恒溫氧化誘導(dǎo)時(shí)間。

恒溫下氧化誘導(dǎo)時(shí)間（等溫OIT）檢測(cè)結(jié)果見下表，繪制出不同質(zhì)量、不同形狀對(duì)恒溫氧化誘導(dǎo)時(shí)間的影響趨勢(shì)圖：

可以得出：樣品質(zhì)量為3-5mg和14mg的檢測(cè)結(jié)果無顯著差異;樣品長度不同即不同形狀時(shí)，恒溫氧化誘導(dǎo)時(shí)間未發(fā)現(xiàn)明顯變化趨勢(shì)。

4、結(jié)論

4.1 經(jīng)測(cè)試有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)熔化溫度，驗(yàn)證設(shè)備溫度偏差和穩(wěn)定性滿足測(cè)試要求。

4.2測(cè)試不同重量、不同形狀時(shí)白色塑料顆粒210℃恒溫氧化誘導(dǎo)時(shí)間，數(shù)據(jù)結(jié)果表明重量和形狀在測(cè)試范圍內(nèi)對(duì)結(jié)果無明顯影響。

參考文獻(xiàn)

1）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19466.1-2004《 塑料 差式掃描量熱法（DSC） 第1部分：通則》

2）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19466.6-2009《 塑料 差式掃描量熱法（DSC） 第6部分：氧化誘導(dǎo)時(shí)間（等溫OIT）和氧化誘導(dǎo)溫度（動(dòng)態(tài)OIT）的測(cè)定》

作者簡介：姓名：曹瑞芳（1977年6月），性別：女，民族：漢族，籍貫：河北保定，職位/職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，所在單位：河北科衡塑料制品技術(shù)服務(wù)有限公司，檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，單位所在城市郵編：河北霸州，065700