, (9)
где - содержание пластификатора в 50 мкл экстракта каждого из образцов, мг;
- масса каждой из проб исследуемой композиции, мг;
- коэффициент экстракции, вычисленный по п.1.4.21;
1.5.4. Массовую долю пластификатора () в процентах в материале до старения вычисляют по формуле
, (10)
где - количество параллельных образцов.
За результат испытаний принимают среднее арифметическое результатов всех параллельных определений, допускаемое расхождение между и отдельными значениями , не должно превышать 5% отн. Если расхождение больше 5% отн., испытания повторяют.
1.5.5. Проводят старение исследуемого материала в соответствии с НТД.
1.5.6. После старения исследуемого материала проводят испытания по пп. 1.5.1-1.5.3. Определяют массовую долю пластифакатора в исследуемом материале () в процентах после старения по формуле (10).
1.5.7. Изменение содержания пластификатора (в процентах) вследствие старения материала определяют по разности содержания пластификатора , определяемого по п.1.5.3, и , определяемого по п.1.5.6.
1.5.8. Результаты испытаний вносят в протокол, в котором должны быть указаны:
1) наименование предприятия-изготовителя;
2) наименование материала, тип и условное обозначение;
3) номер партии и дата изготовления;
4) НТД на старение;
5) тип, марка, НТД на селективный растворитель;
6) марка хроматографа;
7) размеры хроматографической колонки;
8) тип хроматографического сорбента;
9) дата испытаний;
10) обозначение настоящего стандарта;
11) массовая доля пластификатора до старения и после старения;
12) изменение содержания пластификатора в материале после старения;
13) организация, предприятие, должность и фамилия лиц, проводивших испытания.
2. МЕТОД 2
Сущность метода заключается в определении изменения содержания пластификатора в материале до и после старения по изменению оптической плотности плоского образца материала методом инфракрасной спектроскопии.
Метод используют в тех случаях, когда невозможно подобрать селективный растворитель для экстрагирования пластификатора из измельченного образца материала.
2.1. Образцы для испытаний
2.1.1. Образцы представляют собой пластины размерами (3515) ± и толщиной (0,5 ± 0,1) мм.
Образцы группируют парами равной толщины для проведения одного испытания по определению их оптической плотности. Количество пар параллельных образцов устанавливают в соответствии с п.1.5.2.
2.2. Аппаратура. Материалы. Реактивы
Спектрофотометр инфракрасный любой конструкции, обеспечивающий получение спектров поглощения в отраженном и проходящем свете при частоте от 400 до . Приставка для исследования многократного нарушенного полного внутреннего отражения при ИК спектроскопии;
пинцет медицинский по ГОСТ 21241;
вата хлопчатобумажная для оптической промышленности;
эфир диэтиловый ч.д.а.;
спирт этиловый по ГОСТ 5962.
2.3. Подготовка к испытаниям
2.3.1. Изготовляют семь стандартных модификаций пластифицированного материала по технологии, установленной для изготовления исследуемого материала, в количестве (1 ± 0,1) кг. В числе стандартных композиций с содержанием пластификатора () должны быть композиции с минимально возможными () и максимально возможными () содержаниями пластификатора, а также промежуточные композиции с градацией содержания в них пластификатора (в процентах), вычисляемой по формуле
.
2.3.2. Из стандартных композиций пластифицированного материала, полученных по п.2.3.1, изготавливают образцы. Размеры и количество пар параллельных образцов каждой из композиций берут в соответствии с требованиями п.2.1.1.
2.4. Проведение испытаний
2.4.1. Образцы очищают тампоном, смоченным в этиловом спирте, измеряют толщину каждого из параллельных образцов с погрешностью не более ±.
2.4.2. Очищают кристалл приставки ватным тампоном, смоченным диэтиловым эфиром.
2.4.3. На каждую из сторон кристалла накладывают по одному образцу стандартных композиций, прижимают их к кристаллу с помощью металлических пластин и струбцин. Полученную сборку закрепляют в гнезде приставки многократного нарушенного полного внутреннего отражения, а затем помещают в измерительную камеру инфракрасного спектрофотометра.
2.4.4. Испытания выполняют в соответствии с инструкцией к спектрофотометру и записывают спектры поглощения образцов стандартных композиций.
2.4.5. Испытания исследуемых образцов материала до и после старения проводят так же, как и стандартных композиций в соответствии с пп.2.4.3 и 2.4.4.
2.4.6. Старение исследуемого материала проводят в соответствии с НТД.
2.5. Обработка разультатов
2.5.1. На спектрах поглощения каждого из параллельных образцов () каждой из стандартных композиций () находят пик, соответствующий используемому в композициях пластификатору. Измеряют интенсивность пика поглощения (оптическую плотность) в относительных единицах в соответствии с инструкцией к прибору для каждого из параллельных образцов.
Вычисляют среднее арифметическое значение () для каждой из стандартных композиций по формуле
, (11)
где - количество параллельных образцов в каждой из модельных композиций.
Оптическая плотность связана с содержанием пластификатора (, в процентах) в композиции соотношением
, (12)
где - толщина образца, мм;
- коэффициент экстинкции (массовый показатель поглощения) для данной длины волны данного пластификатора, вычисляемый методом наименьших квадратов по формуле
. (13)
2.5.2. Коэффициет экстинкции , вычисленный по формуле (13), подставляют в формулу (12) и для всех значений вычисляют расчетные значения оптической плотности .
2.5.3. Проверяют отклонение экспериментальных значений от их расчетных значений в соответствии с пп.1.4.8; 1.4.9.
2.5.4. На спектрах поглощения каждого из образцов исследуемой композиции определяют высоту пика и оптическую плотность , соответствующие содержащемуся пластификатору, а содержание пластификатора в исследуемой композиции (, %) вычисляют по формуле
, (14)
где - вычисляют по формуле (13).
2.5.5. Изменение содержания пластификатора вследствие старения материала (в процентах) определяют по разности содержания пластификатора в исследуемой композиции до и после старения.
2.5.6. За результат испытаний принимают среднее арифметическое, результатов всех параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 5% отн. Если расхождение больше 5% отн., испытания повторяют.
2.5.7. Результаты испытаний вносят в протокол, в котором должны быть указаны:
1) наименование материала, тип, условное обозначение;
2) наименование предприятия-изготовителя;
3) номер партии и дата изготовления;
4) марка инфракрасного спектрофотометра и приставки многократного нарушенного полного внутреннего отражения;
5) обозначение настоящего стандарта и метода испытаний;
6) содержание пластификатора до старения;
7) изменение содержания пластификатора;
8) организация, предприятие, должность и фамилия лиц, проводивших испытания.
3. МЕТОД 3
Сущность метода заключается в определении потери массы пластифицированного материала до и после старения термогравиметрическим методом (ТГ) в динамическом или статическом режимах при заданных температуре и продолжительности нагрева, при которых обеспечивается полное удаление пластификатора из материала.
3.1. Метод статической термогравиметрии
3.1.1. Отбор проб
3.1.1.1. Отбор проб - по п.1.2.
3.1.1.2. Масса пробы для одного испытания - (0,2-0,001) г.
3.1.1.3. Количество параллельных проб для одного определения - в соответствии с п.1.5.2.
3.1.2. Аппаратура. Материалы. Реактивы
Приспособление для измельчения материала.
Термоанализатор в соответствии с ГОСТ 9.715, разд.1.
Термостат с перемешиванием воздуха, обеспечивающий постоянную температуру от 50 до 400 °С с погрешностью не более ±3 °С.
Bесы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104, 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания .
Эксикатор исполнения 1 по ГОСТ 25336, диаметром корпуса .
Силикагель технический по ГОСТ 3956.
Тигель фарфоровый низкий N 1 по ГОСТ 9147.
Вальцы лабораторные по ГОСТ 5960.
3.1.3. Подготовка к испытаниям
3.1.3.1. Изготовляют семь стандартных композиций материала с различным содержанием пластификатора (п.2.3.1).
3.1.3.2. Из стандартных композиций изготовляют пробы для испытаний в соответствии с п.3.1.1 и определяют исходную массу каждой пробы каждой из композиции взвешиванием с погрешностью не более ±.
3.1.3.3. Включают термостат и устанавливают температуру (350±3) °С.
3.1.3.4. Фарфоровые тигли промывают и прокаливают при температуре (350±3)°С, охлаждают в эксикаторе над силикагелем до температуры (23±2) °С и взвешивают с погрешностью не более ±. Операцию прокаливания и взвешивания проводят до достижения тиглями постоянной массы .
3.1.3.5. В подготовленные по п.3.1.3.4 тигли помещают пробы каждой из семи композиций. Количество параллельных проб каждой из композиций устанавливают в соответствия с п.1.5.2. Исходную массу пробы () в граммах вычисляют по формуле
, (15)
где - масса пробы с тиглем по п.З.1.3.2, г;
- масса тигля по п.3.1.3.4, г.
3.1.3.6. Помещают тигли с пробами в термостат при температуре (350±3) °С и выдерживают в течение (20±2) мин.
3.1.3.7. Тигли с пробами извлекают из термостата, охлаждают в эксикаторе над силикагелем в течение 1 ч, взвешивают с погрешностью нe более ± и определяют массу остатка по формуле
, (16)
где - масса остатка пробы с тиглем, г.
3.1.3.8. Вычисляют потерю массы каждой пробы каждой из композиций () в граммах по формуле
. (17)
3.1.3.9. Для каждой из композиций вычисляют среднюю арифметическую относительную потерю массы () по формуле
, (18)
где - число параллельных проб в каждой из композиций.
3.1.3.10. Каждое из параллельных определений не должно отличаться от среднего арифметического более чем на 5% отн. Если расхождение более 5% отн., то испытания повторяют.
3.1.3.11. Зависимость между средней арифметической потерей массы каждой из композиций и массовой долей пластификатора в ней () выражают уравнением
, (19)
где - массовая доля пластификатора в каждой из стандартных композиций, %.
Коэффициент и уравнения (19) вычисляют методом наименьших квадратов по формулам:
, (20)
, (21)
где - число композиций с различным содержанием пластификатора, 1, 2 ..., 7.
3.1.3.12. Коэффициенты и , определенные по формулам (20) и (21), подставляют в формулу (19) и для всех значений вычисляют расчетные потери массы .
3.1.3.13. Проверяют отклонения экспериментальных значений от их расчетных значений в соответствии с пп.1.4.8 и 1.4.9.
3.1.4. Проведение испытаний
3.1.4.1. Из исследуемого материала до и после старения готовят пробы в соответствии с п.3.1.1. Старение проводят в соответствии с НТД.
3.1.4.2. Проводят испытания проб материала, полученных по п.3.1.4.1, в соответствии с пп.3.1.3.3-3.1.3.7 и вычисляют потерю массы каждой из параллельных проб исследуемого материала () до и после старения по п.3.1.3.8.
3.1.5. Обработка результатов
3.1.5.1. Вычисляют среднюю арифметическую относительную потерю массы из всех параллельных проб до и после старения по формуле
, (22)
где - число параллельных проб;
- масса остатка в каждой из исследуемых проб материала, г;
- потеря массы каждой из параллельных проб, определенная по п.3.1.3.8, г.
3.1.5.2. Каждое из параллельных определений не должно отличаться от среднего арифметического значения более чем на 5% отн. Если расхождения более 5% отн., испытания повторяют.
3.1.5.3. Вычисляют содержание пластификатора в исследуемом материале в процентах до и после старения по формуле
. (23)
Значения и вычислены по формулам (20) и (21) соответственно.
3.1.5.4. Изменение содержания пластификатора определяют по разности массовой доли пластификатора в исследуемом материале до и после его старения.
3.2. Метод динамической термогравиметрии
3.2.1. Отбор образцов
3.2.1.1. Подготовка проб - по пп.1.2.1 и 1.2.2.
3.2.1.2. Масса и количество параллельных проб для каждой кз композиций в соответствии с ГОСТ 9.715, разд.1.
3.2.2. Аппаратура. Материалы. Реактивы
Аппаратура, материалы и реактивы - по ГОСТ 9.715, разд.1.
3.2.3. Подготовка к испытаниям
3.2.3.1. Изготовляют стандартные композиции материала с различным содержанием пластификатора в соответствии с пп.3.1.3.1 и 3.1.3.2.
3.2.3.2. Подготовка термоанализатора к работе - по ГОСТ 9.715, разд.1.
3.2.3.3. Испытания проб стандартных композиций проводят на термоанализаторе в воздушной среде при скорости нагрева 10 °С/мин до температуры (350 ±0,5) °С.
3.2.3.4. По термогравиметрическому графику определяют начальную массу каждой пробы каждой из стандартных композиций () и массу остатка проб после нагревания до температуры (350±0,5) °С ().
3.2.3.5. Проводят обработку данных испытаний проб стандартных композиций материала в соответствии с пп.3.1.3.8-3.1.3.10.
