Назначение метода по ГОСТ 24921-81
ГОСТ 24921-81 устанавливает метод определения массовой доли связанного стирола в синтетических латексах, являющихся продуктом совместной эмульсионной полимеризации бутадиена со стиролом. Метод распространяется на латексы, содержащие не более 55% связанного стирола.
Определение выполняют путем измерения коэффициента преломления каучука, выделенного из латекса, с помощью рефрактометра типа Аббе. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2355-80.
Для каких латексов применяется стандарт
Метод предназначен для синтетических латексов, полученных совместной эмульсионной полимеризацией бутадиена со стиролом. Он используется для определения содержания связанного стирола в каучуковой фазе после выделения, экстрагирования и сушки образца.
Отбор и подготовка проб латекса для испытаний выполняются по ГОСТ 24920-81, а выделение, экстрагирование и сушка каучука — по ГОСТ 24922-81.
Аппаратура, материалы и реактивы
Для проведения испытания применяют:
- рефрактометр типа Аббе;
- пресс;
- алюминиевую фольгу по ГОСТ 745-79 или ацетатную фольгу;
- альфа-бромнафталин для градуирования прибора, ч.д.а.;
- этиловый спирт для очистки призм прибора.
Изменением № 1 к стандарту уточнено, что вместо ссылки на ГОСТ 745-73 применяется ГОСТ 745-79.
Подготовка каучука к измерению
Из объединенной пробы латекса параллельно готовят три пробы каучука. Выделение, экстрагирование и сушку выполняют по ГОСТ 24922-81.
Из экстрагированного и высушенного каучука готовят по одному образцу в виде прессованной шкурки. Для этого кусочки каучука массой 0,5–0,8 г помещают между двумя листами алюминиевой или ацетатной фольги размером 100 × 100 мм и прессуют в течение 5 мин при температуре 100°C и давлении пресса не менее 2,0 МПа.
После прессования образцы охлаждают в прессе при том же давлении до комнатной температуры, выдерживают в этих условиях 10 мин и затем вынимают из пресса.
Настройка рефрактометра перед испытанием
Перед началом измерений температуру рефрактометра устанавливают на уровне 25°C с помощью циркуляционной воды из термостата. Температуру поддерживают с погрешностью не более ±0,1°C.
После этого проверяют градуировку прибора по показателю преломления эталонной стеклянной пластинки, укрепленной на рефрактометре каплей альфа-бромнафталина. Затем призмы прибора протирают этиловым спиртом.
Если измерение проводят при температуре, отличной от 25°C, коэффициент преломления пересчитывают к нормируемой температуре по формуле:
nD25 = nDt + 0,00037 × (t − 25)
где:
- nD25 — коэффициент преломления при 25°C;
- nDt — коэффициент преломления при температуре измерения;
- t — температура измерения, °C.
Порядок выполнения измерений
Из прессованной шкурки вырезают полоску, соответствующую типу применяемого рефрактометра, и отделяют фольгу. Полоска каучука должна быть совершенно прозрачной и не иметь воздушных пузырьков.
Полоску помещают между призмами рефрактометра и выдерживают 1 мин для выравнивания температуры. Компенсатор устанавливают так, чтобы получить четкую, почти бесцветную разделительную линию между светлым и темным полями. Затем разделительную линию совмещают с точкой скрещивания волосков из положения, когда эта точка находится в светлой части поля.
Для каждой полоски коэффициент преломления измеряют пять раз. Допускаемое отклонение результатов измерений не должно превышать ±0,0001. Если отклонение больше, измерения повторяют с новой полоской испытуемого образца.
Допускаемое отклонение результатов измерений коэффициента преломления одновременно экстрагированных образцов каучука не должно превышать ±0,0002. За коэффициент преломления каучука, выделенного из латекса, принимают среднее значение трех образцов.
После окончания измерения призмы промывают этиловым спиртом и просушивают.
Расчет массовой доли связанного стирола
Массовую долю связанного стирола X, %, в зависимости от полученного коэффициента преломления определяют по таблице обязательного приложения или вычисляют по формуле:
X = 23,50 + 1164 × (nD25 − 1,5346) − 3497 × (nD25 − 1,5346)²
где nD25 — коэффициент преломления испытуемого образца при 25°C.
За результат испытания принимают среднее арифметическое трех определений, если расхождение между двумя крайними результатами не превышает 0,5%.
Контрольные параметры метода
| Параметр | Требование ГОСТ 24921-81 |
|---|---|
| Объект испытания | Синтетические латексы бутадиен-стирольного типа |
| Максимальное содержание связанного стирола | Не более 55% |
| Количество параллельных проб каучука | 3 |
| Масса кусочков каучука для прессования | 0,5–0,8 г |
| Размер листов фольги | 100 × 100 мм |
| Температура прессования | 100°C |
| Время прессования | 5 мин |
| Минимальное давление пресса | 2,0 МПа |
| Выдержка после охлаждения | 10 мин |
| Температура измерения | 25°C |
| Допустимая погрешность поддержания температуры | ±0,1°C |
| Выдержка полоски между призмами | 1 мин |
| Число измерений для каждой полоски | 5 |
| Допускаемое отклонение внутри одной полоски | ±0,0001 |
| Допускаемое отклонение между одновременно экстрагированными образцами | ±0,0002 |
| Допустимое расхождение между крайними результатами | 0,5% |
Таблица перевода коэффициента преломления в массовую долю стирола
В обязательном приложении стандарта приведена таблица, по которой коэффициент преломления nD25 переводят в массовую долю связанного стирола. Ниже приведен сокращенный фрагмент диапазона значений для практического ориентирования.
| Коэффициент преломления nD25 | Массовая доля связанного стирола, % |
|---|---|
| 1,515 | 0,70 |
| 1,520 | 5,82 |
| 1,525 | 12,06 |
| 1,530 | 18,12 |
| 1,535 | 24,01 |
| 1,540 | 29,73 |
| 1,545 | 35,27 |
| 1,550 | 40,63 |
| 1,555 | 45,82 |
| 1,560 | 50,84 |
| 1,564 | 54,73 |
Для промежуточных значений используют полную таблицу приложения либо расчет по формуле, указанной в стандарте.
Что должно быть в протоколе испытаний
Результаты испытаний записывают в протокол, который должен содержать:
- наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак;
- марку латекса;
- номер партии;
- массовую долю связанного стирола;
- дату испытания;
- обозначение настоящего стандарта.
Связанные нормативные документы
| Обозначение | Назначение |
|---|---|
| ГОСТ 24921-81 | Метод определения массовой доли связанного стирола в синтетических латексах |
| ГОСТ 24920-81 | Отбор и подготовка проб латекса |
| ГОСТ 24922-81 | Выделение, экстрагирование и сушка каучука для испытания |
| ГОСТ 745-79 | Алюминиевая фольга, применяемая при подготовке прессованной шкурки |
| СТ СЭВ 2355-80 | Межгосударственный документ, которому соответствует стандарт |