丙烯酸酯乳液检测方法.docx
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丙烯酸酯乳液检测方法
乳液性能检测方法
（1）固含量的测定
（2）粘度的测定
（3）PH的测定
（4）筛余物的测定
（5）粒径的测定
（6）残余单体的测定
（7）最低成膜温度的测定
（8）玻璃化温度的测定
（9）机械稳定性的测定
（10）冻融稳定性的测定
（11）储存稳定性的测定
（12）钙离子稳定性的测定
（13）稀释稳定性的测定
（14）耐水白的测定
（1） 固体含量的测定:
a）按GB/T-20263-2006规定：
取直径75mm左右的玻璃皿或马口铁洁净小皿称其重量为m0。
称1g左右样品于皿内（样品尽量在容器内分散开），并称重质量为m1。
将装有样品的小皿置于150±2℃的烘箱中15min烘干。
然后，将小皿置干燥器中冷却至室温，再称重量为m2。
（所有质量精确到0.001g）
固含=（m2-m0）/（m1-m0）×100%
平行测定三次，取平均值。
b）或者按GB/T11175-2002规定：
用容器称取约1g试样，准确至0.001g.并使之流平，对于高粘度样品，最好用水或溶剂进行稀释。
将其置于恒温105℃士2℃的电烘箱中部，经干燥60min±5min后取出，放入干燥器内冷却至室温后称量。
（2）粘度的测定：
用容器取约500mL试样，注意勿混入气泡，将容器置于恒温水槽中，使试样液面低于水面。
用玻璃棒加以搅拌，使试样各部分的温度达到试验要求的温度。
测量温度的选择要依据配方来定，配方上的指标要求多少度就在多少度下测量。
一般先用热水或冷水将待测物调到制定的温度范围再进行测量。
安装防护装置和转子，按照转速和转子的组合，选择转子使测定粘度时指针正好能指在指示刻度盘20写-100%范围内。
实验室一般采用固定转速为60rpm的方法测定。
一般1#转子的测量范围为1-100cps；2#转子的测量范围为：
500cps；3#转子测量范围为：
1-2000cps；4#转子测量范围为：
1-10000cps。
根据不同的粘度选择不同的转子。
旋转升降手柄，使粘度计平缓地下降，勿使转子粘上气泡，并使液面达到转子液位标线。
用水平调节螺丝将粘度计调节至水平位置后，确认转子置于试样容器的中心位置，设定转子、转速，开始测量。
报数据要注明所用转子号，所用转速和测定时的温度。
例如：
25000cps（4#/60rpm/30C）。
（3） PH值的测定：
一般测量，精密试纸即可。
用玻璃棒沾取少量乳液于精密试纸之上，刮去表层多余的乳液，一般要求半分钟内不变色，与标准比色卡对比观察颜色变化，读取pH值。
精密测量，可用以缓冲溶液标定的玻璃甘汞电极pH计测定。
先用标准液校准pH计，用蒸馏水洗净后置于乳液（23±2℃）中待稳定后读数。
平行测定三次，取平均值。
乳液中表面活性剂可能对测定结果有所干扰。
（4）筛余物的测定：
（无国标）
将100g左右的过滤后的产品取样称重为m1（精确到0.1g），经过配方规定目数的滤袋过滤，将残渣烘干，降至常温称重，为m2（精确到0.001g）
筛余物=m2/m1×100%
（5）粒径的测定：
用光学显微镜观察，或者用浊度法测定粒径。
5.1光学显微镜法
5.1.1光学仪器
a）显微镜:
放大倍数不低于1000倍;
b）载物片:
7.5cmX2.5cm;
c盖玻片:
2cmX2cm,
5.1.2试验步骤
用蒸馏水将试样稀释至不挥发物约为100，在载物片上滴加1滴，并紧密盖上盖玻片，在光学显微镜上观察粒子大小。
5.1.3计算
测定粒子50个以上，算出粒径（pm）平均值，取1位有效数字，同时记录放大倍数。
注1:
单个粒子集合体多时，应加以记录。
注2:
光学显微镜不能观察的试样，使用电子显微镜，按其规定方法进行测定。
5.2浊度法
5.2.1仪器设备
a）分光光度计;
b）金属网:
孔径为75pm的平织不锈钢金属网。
5.2.2试剂
聚苯乙烯分散体:
试剂级，平均粒径为0.1pm,0.5pm,1.0pm,
5.2.3试验步骤
a）将已知粒径的试剂用蒸馏水稀释至不挥发物质量分数为。
.100.置于分光光度计的吸收池内，于波长375nm处，调整吸收池内试样的不挥发物，使其吸光度保持在0.50士0.01的范围。
b）调整完成后，测定550nm波长处的吸光度。
c）以550nm波长处的吸光度对相应的平均粒径在双对数坐标纸上作图，绘制工作曲线。
d）将试样用金属网过滤后，用蒸馏水稀释至不挥发物质量分数约为。
.1%,置于分光光度计的吸收池内，于波长375nm处，调整吸收池内试样的不挥发物，使其吸光度保持在0.50士0.01的范围。
e）调整完成后，测定550nm波长处的吸光度。
5.2.4计算
从工作曲线上计算出与此550nm波长处吸光度所对应的粒径，保留1位有效数字
（6）残余单体的测定
用气相色谱法，以内标法测定试样中的单体质量。
6.1仪器
a）微量注射器:
10μL,100μL;
b）容量瓶:
100ml，1000ml;
c）带塞三角烧瓶:
100mL;
d）天平:
称量范围为50g以上，分度值0.1mg;
e）气相色谱仪
1）检测器:
氢火焰离子化检测器;
2）色谱柱:
填充柱或毛细管柱。
6.2试剂
a）单体:
纯度（质量分数）大于99%;
b）工作曲线制作用溶剂:
纯度99%（质量分数）以上的N,N一二甲基甲酞胺，二甲基亚砜以及四氢呋喃等。
注:
使用其他溶剂时，应加以记录。
c）内标物:
应选用能溶于水但在试样中不含有的物质，并且在所选定的色谱柱的分析条件下，其色谱峰不会与单体的色谱峰相重叠。
6.3分析条件:
分析条件应根据不同的仪器，设定出最佳分析条件。
另外，对仪器的检测下限的要求是单体的质量分数在0.01%以上时，应能正确检测出来。
6.4操作步骤
a）称取500mg内标物，精确至。
.1mg，将其置于1000ml,容量瓶中，用去离子水稀释至刻度上限。
b）在100ml,带塞三角烧瓶内称10g试样，准确至0.01g,然后加人a）中的溶液log，用聚四氟乙烯树脂搅拌棒加以混合，然后再加人a）中的溶液40g，同样进行混合1min之后，用电磁搅拌器混合3min-5min。
c）用10μL微量注射器取1μL上述溶液，注人气相色谱仪，得到试样的色谱图。
6.5工作曲线
按如下步骤制作出内标法工作曲线:
a）预先在100mL容量瓶内加人70mL-80mL溶剂，用100IL微量注射器取约50IL内标物溶
液注人100ml容量瓶内，并对取样前后的微量注射器进行称量，准确至0.1mg，二次称量间的质量之差即为内标物的取样量。
b）以同样的取样方式，用100KL微量注射器对单体进行取样，加人a）中，用溶液稀释至刻度，并充分混匀，按此方法制出不同浓度范围的标准溶液。
c）测定此溶液按5.10-2.4中c）条规定的色谱条件所记录下来的色谱峰峰面积，以单体和内标物峰面积的比值对单体浓度作图，绘出工作曲线。
6.6计算
按积分仪数据处理方法，测量峰面积，用内标法算出单体的质量分数（%），保留2位有效数字。
（7）最低成膜温度（MFT）的测定：
7.1仪器设备
7.1.1最低成膜温度测定仪使用温度梯度热板型最低成膜温度测定仪，热板一端的高温和另一端的低温可用测定器进行调整，图3为此类测定器的实例。
7.1.2涂膜器:
能将试样涂布出厚度在0.3mm以下,宽度15mm以上的涂布器。
7..1.3温度计:
分度值为1℃的直角（90°）闭口杯闪电测定用温度计或同等精度温度计。
7.2操作步骤
7.2.1选择与待测试样合适的温度范围，对高温侧及低温侧的温度进行设定，此时最低成膜温度应能在热板的中央部位来进行测定，并且最低和最高温度差应设定在20`C--40℃范围。
7.2.2当热板温度达到热平衡之后，用涂膜器将试样从高温侧向低温侧快速涂布。
7.2.3使用带空气循环测定器的场合,利用透明罩使空气循环。
设置干燥剂的测定器，则在规定的金属网上放置硅胶类干燥剂，再加上透明罩，为保护热板的表面，最好使用铺上铝箔或聚乙烯膜的办法，此外，应注意热板表面不能留有空气层。
7.2.4按照图4所示的读取方法，记下形成无裂纹、连续、均一薄膜的最低温度。
（8）玻璃化温度（Tg）的测定
差示扫描量热法（DSC）
1.仪器和材料
1.1差示扫描量热仪，主要性能如下:
a）能以0.5℃/min-20℃/min的速率，等速升温或降温;
b）能保持试验温度恒定在±0.5℃内至少60min;
C能够进行分段程序升温或其他模式的升温;
d）气体流动速率范围在10mL/min-50mL/min,偏差控制在士10%范围内;
e）温度信号分辨能力在0.1℃内，噪音低于0.5℃;
f）为便于校准和使用，试样量最小应为1mg（特殊情况下，试样量可以更小）;
g）仪器能够自动记录DSC曲线，并能对曲线和准基线间的面积进行积分，偏差小于2%;
h）配有一个或多个样品支持器的样品架组件。
1.2样品皿
用来装试样和参比样，由相同质量的同种材料制成。
在测量条件下，样品皿不与试样和气氛发生物理或化学变化。
样品皿应具有良好的导热性能，能够加盖和密封，并能承受在测量过程中产生的过压。
1.3天平:
称量准确度为±0.01mg.
1.4标准样品:
参见附录A.
1.5气源:
分析级
2操作步骤
2.1打开仪器
试验前，接通仪器电源至少1h，使电器元件温度平衡。
将具有相同质量的两个空样品皿放置在样品支持器上，调节到实际测量的条件。
在要求的温度范围内，DSC曲线应是一条直线。
当得不到一条直线时，在确认重复性后记录DSC曲线。
使用与校准仪器相同的清洁气体及流速。
气体和流速有任何变化，都需要重新校准。
一般采用:
氮气（分析级），流速50mL/min（1士10%）。
经有关双方的同意.可以采用其他惰性气体和流速。
调节灵敏度，以使曲线上转变区域（或阶段）的垂直高度的差至少为记录器满刻度读数的1000（现在的仪器不需要这种调节）。
2.2将试样放在样品皿内
2.2.1选择容积适当的样品皿，并保证其清洁;
2.2.2用两个相同的样品皿，一个作试样皿，另一个作参比皿（可用空样品皿或不空的样品皿）;
2.2.3称量样品皿及盖，精确到0.01mg;
2.2.4将试样放在样品皿内;
2.2.5如果需要，用盖将样品皿密封;
2.2.6再次称量试样皿。
称量试样，精确到0.1mg。
除非材料标准另有规定，试样量采用5mg至20mg。
对于半结晶材料，使用接近上限的试样量。
样品皿的底部应平整，且皿和试样支持器之间接触良好。
这对获得好的数据是至关重要的。
不能用手直接处理试样或样品皿，要用镊子或戴手套处理试样。
2.3把样品皿放入仪器内
2.4温度扫描
2.4.1在开始升温操作之前，用氮气预先清洁5min.
2.4.2以20℃/min的速率开始升温并记录。
将试样皿加热到足够高的温度，以消除试验材料以前的热历史。
样品和试样的热历史及形态对聚合物的DSC测试结果有较大影响。
进行预热循环并进行第二次升温扫描测量是非常重要的。
若材料是反应性的或希望评定预处理前试样的性能时，取第一次热循环时的数据。
试验报告中应记录与标准步骤的差别。
2.4.3保持温度5min,
2.4.44将温度骤冷到比预期的玻璃化转变温度低约50℃,
2.4.5保持温度5min,
2.4.6以20℃/min的速率进行第2次升温并记录，加热到比外推终止温度Td.高约30℃.
注:
经有关双方同意，可以采用其他升温或降温速率。
特别是，高的扫描速率使记录的转变有高的灵敏度，另一方面，低的扫描速度能提供较好的分辨能力。
选择适当的速率对观察细微的转变是重要的。
2.4.7将仪器冷却到室温，取出试样皿，观察试样皿是否变形或试样是否滋出。
2.4.8重新称量皿和试样，精确到0.1mg,
2.4.9如有任何质量损失，应怀疑发生了化学变化，打开皿并检查试样。
如果试样已降解，舍弃此试验结果，选择较低的上限温度重新试验。
变形的样品皿不能再用于其他试验。
如果在测试过程中有试样溢出，应清理样品支持器组件。
清理按照仪器制造商的说明书进行，并用至少一种标准样品进行温度和能量的校准，确认仪器有效。
2．4.10按仪器制造商的说明处理数据。
2.4.11应由使用者决定重复试验。
3结果表示
转变温度的测定曲线如图1所示。
通常两条基线不是平行的。
在这种情况下，T,a就是两条外推基线间的中线与曲线的交点。
也可以把测定的拐点本身作为玻璃化转变特征温度。
它可通过测定微分DSC信号最大值或转变区域斜率最大处对应的温度而得到。
若DSC曲线出现图1中b）曲线的情况，确定玻璃化转变温度的方法是相同的。
（9）机械稳定性的测定：
在大约1000ml的容器（直径约100mm，高度约180mm）中称入200g已过滤的样品，固定于高速分散机上（搅拌头为盘齿形，直径约40mm），调速至2500rpm，分散30min，再过滤。
观察是否有破乳或者明显的絮凝物。
如过滤无残渣，即可判定机械稳定性良好。
（10）冻融稳定性的测定：
用试样容器称取约50g试样，注意不要混入气泡，盖好盖子。
将试样在-5±2℃下冻结18h后，在室温（23±2℃）下静置6h。
将试样容器的盖子打开，用玻璃棒搅拌，观察容器内试样的状态。
如能确认试样中有凝固物存在，则结束试验，如果没有凝固物，则重复进行冻结一融化循环，直至出现凝固物，最多重复3个循环即为冻融稳定性合格。
（11）储存稳定性的测定：
将试样大体装满容器，盖严，放入50℃士2C的恒温箱内放置2周后，取出在23±2℃下冷却3h，并用目视法观察有无分层，是否产生粗粒子，考察涂布性能。
可借助玻璃棒在玻璃板上均匀涂薄后观察有无絮凝的存在。
（12）钙离子稳定性的测定：
在中华人民共和国国家标准GB/T20623—2006《建筑涂料乳液》4.11钙离子稳定性测试方法为：
在小烧杯中加入30mL乳液，然后加入质量分数为0.5%的CaCl2溶液6mL，搅匀后置于50mL具塞量筒中，48h后，观察有无分层、沉淀、絮凝等现象。
可借助玻璃棒将试样在玻璃板上涂布成均匀的薄层后观察有无絮凝的存在。
企业要求较高一般用5%CaCl2溶液做测试，48h后观察有无絮凝或沉淀。
（13）稀释稳定性的测定：
用蒸馏水将试样稀释至不挥发物的质量分数为3%士0.5%，用量筒量取100ml该稀释液，用铝箔盖上后静置72h，测定其上层澄清液容积和底部沉降物的容积。
（14）耐水白的测定：
在洁净平整的玻璃板上，用100μm的线棒涂布器将乳液均匀涂膜，后放入50℃±2℃的烘箱中4h，取出放置室温下冷却。
再放入去离子水槽（23±2℃）中，没入涂膜2/3。
取出试板观察状态，是否有发白，起泡，脱落等现象。
记录涂膜出现上述状态时的时间。
三块板中至少有两块合格方能算合格。
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