PDF
Архив
ГОСТ 19920.2-74

ГОСТ 19920.2-74 Каучуки синтетические стереорегулярные бутадиеновые. Метод определения микроструктуры

ГОСТ 19920.2-74 устанавливает метод определения микроструктуры стереорегулярных бутадиеновых синтетических каучуков. Содержание цис-1,4-, транс-1,4- и 1,2-звеньев определяют методом инфракрасной спектроскопии по аналитическим полосам поглощения.

02.04.2026
1 документов
Текст документа

Назначение, типы и применение каучуков

ГОСТ 19920.2-74 распространяется на бутадиеновые стереорегулярные синтетические каучуки и устанавливает метод определения их микроструктуры.

Сущность метода заключается в определении содержания компонентов микроструктуры полимерных цепей каучука с помощью инфракрасной спектроскопии.

Сущность метода

Микроструктуру каучука оценивают по содержанию трех типов звеньев:

  • цис-1,4-звенья;
  • транс-1,4-звенья;
  • 1,2-звенья.

Для этого записывают инфракрасный спектр раствора каучука и измеряют оптические плотности аналитических полос поглощения в областях:

  • 740–720 см−1 — для цис-1,4-звеньев;
  • 910 см−1 — для 1,2-звеньев;
  • 967 см−1 — для транс-1,4-звеньев.

Аппаратура, материалы и реактивы

Для определения микроструктуры применяют:

  • двухлучевой инфракрасный спектрофотометр;
  • кюветы с бромистым калием или хлористым натрием;
  • медицинский шприц типа «Рекорд» вместимостью 2–5 см³ без резиновых уплотнителей;
  • коническую воронку диаметром 50–55 мм с шелковой сеткой № 32–35;
  • аппарат для встряхивания жидкостей;
  • вакуумный термостат;
  • бензол;
  • сероуглерод, перегнанный и осушенный над сернокислой медью;
  • четырёххлористый углерод — допускается для каучуков с содержанием цис-1,4-звеньев выше 86 %;
  • этиловый ректификованный технический спирт;
  • циклогексан.

Если для каучуков с высоким содержанием цис-1,4-звеньев вместо сероуглерода применяют четырёххлористый углерод, содержание цис-1,4-звеньев определяют по разности: 100 % минус сумма содержания 1,2- и транс-1,4-звеньев.

Подготовка к испытанию

Очистка образцов

Около 1 г мелконарезанного каучука, взятого от объединённой пробы, приготовленной по п. 4.3 ГОСТ 27109-86, помещают в коническую колбу вместимостью 100 см³ и растворяют в 50 см³ бензола в течение 22–24 ч. Для ускорения растворения допускается использовать аппарат для встряхивания, сокращая время до 4–5 ч.

Раствор фильтруют через воронку с шелковой сеткой. Для удаления антиоксидантов, остатков катализатора, масел и других примесей каучук переосаждают.

Переосаждение каучука

  1. В стакан вместимостью 250 см³ наливают 120–150 см³ этилового спирта.
  2. Небольшими порциями добавляют отфильтрованный раствор каучука при постоянном перемешивании стеклянной палочкой.
  3. После осаждения чистого каучука спирт сливают.
  4. Осадок промывают 50 см³ спирта.
  5. Каучук мелко нарезают, помещают на часовое стекло и сушат в вакуумном термостате при 60 °C в течение 2–3 ч.

Приготовление растворов образцов

Готовят по 20 см³ растворов испытуемых и контрольных каучуков в сероуглероде:

  • цис-1,4-пол��бутадиеновый каучук — 2 %-ной концентрации по массе;
  • транс-1,4- и 1,2-полибутадиены — 0,7 %-ной концентрации.

Для этого рассчитанные количества мелконарезанного переосажденного каучука растворяют в 20 см³ сероуглерода. При неполном растворении в расчёт концентрации вводят поправку на растворимость каучука, определённую по ГОСТ 19920.3-74.

Контрольные вещества

В качестве контрольных веществ используют полимеры, построенные из соответствующих структурных звеньев, например:

  • транс-полибутадиен со 100 %-ным содержанием транс-1,4-звеньев;
  • каучук СКВ, содержащий около 85 % 1,2-звеньев и 15 % транс-1,4-звеньев;
  • каучук СКД, содержащий 90–97 % цис-1,4-звеньев.

Также допускается использовать набор низкомолекулярных модельных соединений, например:

  • гексен-1;
  • децен-1;
  • транс-2-гептен;
  • транс-2-децен;
  • цис-4-октен.

Проведение испытания

Полученным раствором каучука с помощью шприца заполняют кювету и помещают её в измерительный канал спектрометра. В канал сравнения устанавливают кювету той же толщины, заполненную сероуглеродом.

Толщину кювет подбирают так, чтобы достигнуть оптимального пропускания 30–70 % аналитических полос.

На приборе типа ИКС-22 записывают спектр испытуемого образца в области 660–1060 см−1 не менее трёх раз.

Аналитические полосы

Полоса поглощенияОпределяемый компонент микроструктуры
740–720 см−1цис-1,4-звенья
910 см−11,2-звенья
967 см−1транс-1,4-звенья

Особенности интерпретации полосы 740–720 см−1

Для определения содержания цис-1,4-звеньев учитывают смещение максимума полосы:

  • при содержании цис-1,4-звеньев около 95 % максимум расположен при 740 см−1;
  • при снижении содержания цис-1,4-звеньев до 5 % максимум смещается до 724 см−1.

Определение оптической плотности

Оптические плотности полос поглощения отсчитывают от базисных линий, проведённых через точки минимума поглощения полос. При небольшом содержании транс-1,4-звеньев фон проводят по методу модифицированной основной линии:

  1. через спектр проводят две касательные — к рассматриваемому участку и через максимум пропускания по обе стороны измеряемой полосы;
  2. получают величины поглощения D₁ и D₂;
  3. рассчитывают среднее значение D₀.

Обработка результатов

Содержание 1,2-, транс-1,4- и цис-1,4-звеньев в процентах рассчитывают по формулам стандарта по оптической плотности соответствующих полос поглощения.

При расчётах учитывают:

  • оптическую плотность полос при 910, 967 и 740 см−1;
  • толщину кюветы;
  • концентрацию раствора;
  • условно принятую непредельность;
  • коэффициенты поглощения для соответствующих полос.

Коэффициенты поглощения

Коэффициенты поглощения определяют по результатам аналогичных испытаний контрольных веществ. Допускается:

  • для транс-1,4-звеньев и 1,2-звеньев использовать в качестве растворителя четырёххлористый углерод;
  • для цис-1,4-звеньев использовать циклогексан.

Точность метода

ПоказательТребование стандарта
Допускаемое расхождение между двумя параллельными определениямиНе более 2 абс. %
Чувствительность метода2 абс. %

Основные параметры метода

ПараметрЗначение по стандарту
Метод анализаИнфракрасная спектроскопия
Область записи спектра660–1060 см−1
Оптимальное пропускание аналитических полос30–70 %
Растворитель для основных растворовСероуглерод
Альтернативный растворитель для каучуков с цис-1,4 выше 86 %Четырёххлористый углерод
Температура сушки очищенного каучука60 °C
Продолжительность сушки2–3 ч

Ссылочные нормативные документы

Обозначение документаНазначение в стандарте
ГОСТ 27109-86Отбор и подготовка объединённой пробы
ГОСТ 4403-77Шелковая сетка для фильтрования
ГОСТ 6955-75Бензол
ГОСТ 19213-73Сероуглерод
ГОСТ 20288-74Четырёххлористый углерод
ГОСТ 18300-87Этиловый ректификованный технический спирт
ГОСТ 19920.3-74Определение растворимости каучука
Материал проверен специалистом
УРТ · Технический отдел
Обновлено: 03.04.2026

❓ Частые вопросы

Для каких каучуков применяется ГОСТ 19920.2-74?
Стандарт распространяется на стереорегулярные бутадиеновые синтетические каучуки. Он используется для определения микроструктуры полимерных цепей, то есть содержания цис-1,4-, транс-1,4- и 1,2-звеньев.
Какой метод лежит в основе определения микроструктуры?
Определение выполняют методом инфракрасной спектроскопии. В растворе каучука измеряют полосы поглощения, характерные для разных типов структурных звеньев, и по их оптической плотности рассчитывают состав микроструктуры.
Какие полосы поглощения используются для анализа?
Для анализа применяют полосы 740–720 см−1, 910 см−1 и 967 см−1. Они соответствуют цис-1,4-, 1,2- и транс-1,4-звеньям соответственно.
Как подготавливают образец перед измерением?
Каучук сначала растворяют в бензоле, затем фильтруют и переосаждают этиловым спиртом для удаления примесей, антиоксидантов, остатков катализатора и масел. После этого очищенный каучук сушат в вакуумном термостате при 60 °C и готовят раствор нужной концентрации.
Какой допуск установлен по результатам параллельных определений?
Допускаемое расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 2 абсолютных процента. Чувствительность метода также составляет 2 абсолютных процента.