Подготовка к испытанию
Перед испытанием образцы выдерживают на подложке из силикатного стекла в термостате в течение (20±5) мин при температуре на 15—20°С выше ожидаемой температуры размягчения. Образцы охлаждают в выключенном термостате с закрытымидверцами до температуры не выше 40°С. Затем образцы помещают в гнезда установки и уплотняют фольгой по периметру.
і — термометр; 5 — нижняя плита; 3 — верхняя плита; 4 — кожух; 5 - стойка; 6 — держатель индикатора.
7 — индикатор; 8 — упор индикатора; У — груз; 10 — площадка груза; 11 - направляющая втулка; 12 — шток; 13 — пуансон; 14 — образец; 15 — нагреватель
Ч
Черт. 4
ерт. 3Проведение испытания
Образец нагружают. Через (1,0±0,1) мин после приложения нагрузки (9,81 ±0,25) Н, включающей массу груза, штока с площадкой, пуансона и усилия индикатора, измеряют деформацию образца по индикатору при температуре (23±5) °С. Затем нагрузку снимают, включают обогрев и поднимают температуру со скоростью 1,5—2,0 °С/мин до температуры на 10—20 °С ниже ожидаемой температуры размягчения. Образец выдерживают при этой температуре в течение (10,0±0,2) мин, прикладывают нагрузку и измеряют деформацию образца через (1,0±0,1) мин после приложения нагрузки; нагрузку снимают. Аналогично проводят последующие измерения деформации через каждые (5±1)°С при средней скорости подъема температуры ГС/мин (60±5)°С/ч.
Испытания заканчивают, когда разность деформации при температуре (23±5) °С и температурах, при которых проводят измерения деформации в процессе нагрева, составит не менее 1,2 мм. По результатам испытания строят график зависимости разности деформации от температуры (черт. 4).
На участке резкого подъема кривой проводят касательную до пересечения с осью абсцисс. Точка пересечения показывает температуру размягчения.
Кривые для двух образцов одного определения строят на одном графике.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значений температур размягчения двух образцов с округлением до целого числа.
Суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не должна превышать 2°С, а допускаемые расхождения параллельных определений должны быть не более 2°С.
Ударную вязкость определяют по ГОСТ 4647 на пяти образцах 1 и 3-го типов без надреза.
Прочность при разрыве и относительное удлинение при разрыве определяют по ГОСТ 11262 на образцах типа 2 со скорост го раздвижения захватов машины (5± 1) мм/мин.
Модуль упругости при растяжении определяют по ГОСТ 9550 на образцах типа 2 по ГОСТ 11262.
Испытание и кондиционирование образцов для определения показателей по пп. 3.6—3.8 проводят при температуре (23±2) °С, кондиционирование — не менее 3 ч.
Механическую обработку образцов до требуемой толщины проводят с одной стороны.
Определение массовой доли остаточного мономера
Определение массовой доли остаточного мономера методом бромирования в органическом стекле марок СО-95-А, СО-95-К, СО-120-А, СО-120-К
Посуда, реактивы, растворы
Колбы Кн-2—500—29/32 ТС и Кн-2—750—29/32 ТС по ГОСТ 25336 и 2—1000—2 по ГОСТ 1770.
Воронка ВК-50ХС по ГОСТ 25336.
Бюретка 2—25—0,1 по ГОСТ 20292.
Пипетки 2, 3, 6, 7—1—25 по ГОСТ 20292.
Цилиндр 1—25 по ГОСТ 1770.
Капельница 2—25 ХС по ГОСТ 25336.
Калий бромистый по ГОСТ 4160.
Калий бромноватокислый по ГОСТ 4457.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), раствор концентрации с (Na2S2O3 • 5НгО) =0,01 моль/дм3 (0,01 н.) по ГОСТ 25794.2.
Кислота уксусная ледяная по ГОСТ 61.
Крахмал растворимый по ГОСТ 10163, раствор с массовой долей 0,5%.
Калий бромноватистокислый (калий бромидбромат), раствор концентрации с (1,6 К2ВЮ3) =0,02 моль/дм3 (0,02 н.) по ГОСТ 25794.2.
Калий йодистый по ГОСТ 4232, раствор с массовой долей 10%.
П р о в е д е н и е испытания
0,5—1,0 г стружек органического стекла, приготовленных непосредственно перед испытанием, помещают в сухую колбу вместимостью 250 см3, добавляют пипеткой 50 см3 ледяной уксусной кислоты и оставляют для растворения на 10—12 ч.
После растворения в колбу постепенно при взбалтывании приливают около 50 см3 дистиллированной воды для осаждения полимера.
Раствор сливают с осадка полимера через воронку с шифоном в колбу для бромирования вместимостью 500 см3 с пришлифованной пробкой и капельной воронкой. Полимер, оставшийся в колбе, промывают 25 см3 разбавленной уксусной кислотой (1:1) и несколькими порциями дистиллированной воды.
Промывные воды собирают в ту же колбу. Общее количеств© фильтрата и промывных вод должно быть 250 см3. В колбу добавляют пипеткой 25 см3 раствора бромид-бромата и через капельную воронку приливают 5 см3 соляной кислоты. Содержимое колбы перемешивают и ставят в темное место на 20 мин, после чего добавляют через капельную воронку 5 см3 раствора йодистого- калия. После перемешивания выделившийся йод оттитровывают раствором серноватистокислого натрия, в качестве индикатора используют раствор крахмала. Параллельно проводят контрольный опыт.
О бр а бо т к а результатов
При вычислении процентного содержания метилметакрилата учитывают бром, расходуемый на бромирование салола (для марок СО-120-А и СО-120-К) -
Общее бромное число (X) в процентах вычисляют по формуле
(V—yj-0,0008-100
А ,
m
где V — объем раствора концентрации точно с (Na2S2O3X Х5Н2О) = 0,01 моль/дм3 (0,01 н.) серноватистокпслого- натрия, израсходованный на титрование контрольного раствора, см3;
V!—объем раствора концентрации с (Na2S2O3 • 5Н2О) = — 0,01 моль/дм3 (0,01 н.) серноватистокислого натрия, израсходованной на титрование анализируемого раствора, см3;
т — масса навески стекла, г;
0,0008 — массовая концентрация брома, соответствующая 1 см3 раствора серноватистого натрия концентрации точно 0,01 моль/дм3, г/см3.
Массовую долю остаточного мономера (X]) в процентах вычисляют по формуле
„ X— а
где а — бромное число салола, содержащегося в стекле;
1,6 — отношение молекулярной массы брома и метилметакрилата (160/100).
Зависимость бромного числа салола от его массовой доли в органическом стекле приведена в табл. 8.
Таблица 8'
Массовая доля салола, % |
Номинальная толщина стекла, мм |
Бромное число салола |
0,5 |
0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0 |
0,74 |
0,4 |
5,0; 6,0 |
0,60 |
0,2 |
10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; |
0,30 |
|
26; 28; 30 |
|
0,3 |
7,0; 8,0 |
0,45. |
Примечание. При другой массовой доле салола в стекле бромное число вычисляют из расчета бромного числа 100%-ного салола, равного 149,3.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
Суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не должна превышать ±0,1% при допускаемом расхождении не более 0,2%.
Результаты параллельных определений вычисляют с точностью до второго десятичного знака, а средние арифметические значения округляют до первого десятичного знака.
Определение массовой доли остаточного мономера хроматографическим методом
Пр ибор ы, реактивы
Колонка стеклянная длиной 2 м диаметром 0,3 см из комплекта хроматографа.
Шприц медицинский типа «Рекорд» по ГОСТ 22967 номинальным объемом 2 см3
.
М
эдиния (черт. 5).
< — яэолятор; 2 — электрод; 3 — корпус Черт. 5
икрошприц МШ-10 номинальным объемом 0,010 см3 из комплекта хроматографа.Пипетка 2 (6,7)—2—5 по ГОСТ 20292.
Линейка измерительная по ГОСТ 427, цена деления шкалы 1 мм.
Стекловолокно по ГОСТ 10146.
Стекло молибденовое молотое зернением 0,25—0,5 мм.
Склянки с самоуплотняющейся резиновой пробкой вместимостью 10 см3.
Печь муфельная с нагревом до 1100°С.
Весы аналитические типа ВЛА— 200 г, цена деления 0,0001 г, класс точности 2 по ГОСТ 24104.
Хроматограф «Цвет» серии 100.
Корпус детектора выполнен из титана, электрод — из дюралю-
Носитель инертный хроматон N-AW зернением 0,16—0,2.
Трикрезилфосфат технический по ГОСТ 5728.
Ацетон по ГОСТ 2603.
Метилметакрилат по ГОСТ 20370.
Метилен хлористый, ч. по ТУ 6—09—3716.
Гептан по ГОСТ 25828.
Толуол, ч. д. а. по ГОСТ 5789.
Стандартный раствор толуола в гептане с массовой долей до 1%.
Водород технический марки А по ГОСТ 3022.
Азот газообразный технический по ГОСТ 9293.
Допускается применение другой .аппаратуры, по метрологическим характеристикам не уступающей вышеуказанной.
Подготовка к испытанию
Хроматон N-AW прокаливают в муфельной печи при температуре 1000°С в течение 4 ч. Растворяют в ацетоне трикрезилфосфат в ко
личестве 201% от массы хроматона и в полученный раствор вносят хроматон. Объем ацетона должен быть таким, чтобы покрыть всю массу хроматона. Растворитель медленно испаряют при нагревании на водяной бане при постоянном перемешивании до сы- щучего состояния сорбента. Стеклянную колонку заполняют сухим ■сорбентом, оставляя свободным на 6—7 см конец колонки, входящий в испаритель, заполняют его на 2 см молотым молибденовым стеклом так, чтобы при введении пробы конец иглы микрошприца входил в слой стекла. Затем оба конца колонки закрывает тампонами из стекловолокна.
Колонку устанавливают в термостат хроматографа, не подсоединяя к детектору во избежание загрязнения, и кондиционируют лродувкой азотом 4—5 ч при температуре 90—100°С. После кондиционирования колонку подсоединяют к детектору.
Подготовку прибора к анализу и вывод его на режим проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.
Условия проведения анализа:
температура термостата — 70°С;
температура испарителя— 110°С;
объем вводимой пробы —0,6—1,0 мм3;
чувствительность по току — 50—100- 10~12А.
Градуируют прибор по искусственным смесям методом «добавки». Для градуировки используют «нулевую» смесь и не менее трех смесей с добавкой метилметакрилата.
Для приготовления «нулевой» смеси 0,05 г стружки стекла с массовой долей метилметакрилата (ММА) 0,3% помещают в ■склянку с самоуплотняющейся пробкой, добавляют 5 см3 хлористого метилена и 0,03 г стандартного раствора толуола. Взвешивания производят с точностью до четвертого десятичного знака. После растворения стекла и тщательного перемешивания получают 3—4 хроматограммы «нулевой» смеси.
Затем к «нулевой» смеси добавляют метилметакрилат так, чтобы пик ММА на хроматограмме увеличивался в 2—4 раза. Для этого в склянку с «нулевой» смесью через пробку вводят навеску раствора ММА в гептане (массовая доля 0,5—0,6%). После перемешивания получают четыре-пять хроматограмм смеси.
Поправочный коэффициент (А) вычисляют по формуле
__ ?доб. ММА
^доб. ММА ^оММА
то л „ — „
Лдоб. тол ло тол
где ^доб.ммл—массовая доля добавки ММА в искусственной смеси, %;
<7т(1Л — массовая доля толуола в искусственной смеси, %;
Ядов.ММА, 77д0б Т0Л — высоты пиков ММА и толуола на хроматограмме искусственной смеси с добавкой ММА, ■мм;
#омма, #отол — высоты пиков ММА и толуола на хроматограмме «нулевой» смеси (среднее арифметическое трех-четырех определений), мм.
За результат определения принимают среднее арифметическое результатов определений трех серий растворов. За серию растворов принимают растворы, приготовленные из одной «нулевой»- смеси.
Проведение испытаний
0,05—0,06 г стружки органического стекла помещают в предварительно взвешенную склянку с самоуплотняющейся пробкой,, взвешивают, туда же пипеткой добавляют 5 см3 хлористого метиг лена и снова взвешивают.
Ч”
1 — толуол (стандарт); 2 — метилметакрилат Черт. 6
Затем шприцем на 1—2 см3 через пробку добавляют 0,03— 0,04 г стандартного раствора толуола. Полученную смесь тщательно перемешивают. После растворения стекла смесь вводят в хроматограф. Порядок выхода примесей из хроматографической колонки приведен на черт. 6.
Обработка результатов
Массовую долю остаточного мономера (Лммд) в процентах вычисляют по формуле
V ^•‘^ММА'т1’('Тол
л м М А == ,
“ ТОЛ ’ ^2
где НММА, Нпл— высоты пиков метилметакрилата и толуола на хроматограмме испытуемой пробы, мм;
Стал— массовая доля толуола в стандартном растворе, %;
— масса стандартного раствора толуола, г;
т2 — масса испытуемого стекла, г;
К — поправочный коэффициент на ММА.
Суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 ■не должна превышать 0,18%, допускаемые расхождения параллельных определений — не более 0,09%.
Результаты определения округляют до десятых долей процента.
При разногласиях в оценке массовой доли остаточного мономера определение проводят хроматографическим методом.