橡胶灰分马弗炉测定方法
一、适用范围:方法A不适用于测定含氯、溴或碘的各种混炼胶和硫化橡胶的灰分,方法B适用于测定含有氯、溴或碘的混炼胶或硫化橡胶,但不适用于未混炼橡胶。这两种方法不一定能得到相同的结果,因此在试验报告中应说明所用的方法。
二、试验原理:
方法A:将已称量试样加入坩埚中,在调温电炉(或本生灯)上加热。待挥发性的分解产物逸去后,将坩埚转到马弗炉中继续加热直至含碳物质被全部烧尽,并达到质量恒定。
方法B:将已称量试样放入坩���中。在硫酸存在下用调温电炉(或本生灯)加热,然后放入马弗炉内灼烧,直至含碳物质被全部烧尽,并达到质量恒定。
三、试剂:硫酸(仅用于方法B):分析纯,P=1.84g/cm3
四、依据标准:GB/T4498.1
五、推荐向科机型:XK-8065高温灰化炉
六、试验要求
6.1仪器
6.1.1分析天平:能够精准至0.1mg
6.1.2坩埚:容积约为50mL的瓷坩埚,石英坩埚或铂坩埚。对于合成生橡胶,可用每克试样至少25mL容积的坩埚。
6.1.3耐热隔热板:100mm×100mm,厚度约5mm,中心开有放坩埚的圆孔,使坩埚约三分之二部分露于此板之下。
6.1.4调温电炉或本生灯。
6.1.5马弗炉:装有烟道并能控制通入炉内的气流(可以用炉门开度的大小来调节)。备用温控装置,使炉温保持在550℃±25℃或950℃±25℃。
6.2取样
6.2.1天然生橡胶试样应按GB/T15340制得的均匀化胶样中切取。合成生橡胶试样应从按GB/T24131测定完挥发分后的干胶中切取。
6.2.2混炼胶试样应用手工剪碎。
6.2.3硫化橡胶试样应在开炼机上压成薄片或压碎,也可用手工剪碎。
6.2.4混炼胶和硫化橡胶试样应具有代表性。
七、试验步骤
7.1方法A
7.1.1将清洁而规格适当的空坩埚放在温度为550℃±25℃的马弗炉内加热约30min,取出放入干燥器中冷却至室温,称量,精准至0.1mg。根据估计的灰分量,称取约5g生橡胶试样或1g~5g混炼胶或硫化橡胶试样,精准至0.1mg,剪成边长不大于5mm的颗粒。将试样放入耐热隔热板上的坩埚内。在通风橱中,用调温电炉(或本生灯)慢慢加热坩埚,避免试样着火。如果试样因溅出或溢出而损失,必须重新取试样,按照上述步骤重新试验。
7.1.2将橡胶分解炭化后,逐渐升高温度直至挥发性分解物质排出,留下干的炭化残余物。将盛有残余物的坩埚移入炉温550℃±25℃马弗炉中,加热1h后微启炉门通入足量的空气使残余物氧化。
7.1.3继续加热直至炭化残余物变成灰为止。从炉中取出坩埚,放入干燥器中冷却至室温,称量,精准至0.1mg。将此坩埚再放入550℃±25℃的马弗炉中加热约30min,取出放入干燥器中冷却至室温,再称量,精准至0.1mg。对于生橡胶,前后两次质量之差不应大于1mg为质量恒定,对于混炼胶和硫化橡胶,不应大于灰分的1%。如果达不到此要求,重新加热、冷却、称量,直至两次称量结果之差符合上述要求为止。
7.1.4对于生橡胶和部分混炼胶、硫化橡胶,可采用直接灰化法,将已称量试样用直径为11cm~15cm的定量滤纸包裹,置于预先在550℃±25℃恒重的坩埚内,将坩埚直接放入温度为550℃±25℃马弗炉中,迅速关闭炉门,加热1h后微启炉门通入足量的空气,继续加热直至含碳物质被全部烧尽,并达到上述质量恒定。
注:对于混炼胶和硫化橡胶,所用温度可以为950℃±25℃。
7.2方法B
7.2.1将清洁而规格适当的空坩埚放在温度为950℃±25℃的马弗炉内加热约30min,取出放入干燥器中冷却至室温、称量、精准至0.1mg。称取1g~5g混炼胶或硫化橡胶试样,精准至0.1mg。剪成边长不大于5mm的颗粒。将试样放入坩埚内,加入约3.5mL浓硫酸,使橡胶完全润湿。将装有试样的坩埚置于耐热隔热板孔内。在通风橱中。用调温电炉(或本生灯)慢慢加热。如果反应开始阶段,混合物膨胀严重,则撤掉热源以避免试样的损失。
7.2.2当反应变得较为缓慢时,升高温度,直到过量的硫酸挥发掉,留下干的炭化残余物为止。将盛有残余物的坩埚放入干燥器中冷却至室温,称量,精准至0.1mg。然后再将此盛灰坩埚放入950℃±25℃的马弗炉中,加热约30min后,取出放入干燥器中冷却至室温,再称量,精准至0.1mg。
7.2.3如果两次称量之差大于灰分的1%,则重复加热、冷却和称量操作步骤,直至连续两次称量之差小于灰分的1%为质量恒定。
8.结果计算
允许差
8.1天然橡胶:两次平行测定结果之差不大于0.02%。
8.2合成生橡胶
——灰分含量小于0.07%时,两次平行测定结果之差不大于0.02%。
——灰分含量在0.08%~0.24%时,两次平行测定结果之差不大于0.03%。
——灰分含量在0.25%~1.00%时,两次平行测定结果之差不大于0.08%。
8.3混炼胶和硫化橡胶
——灰分含量在1.00%~5.00%时,两次平行测定结果之差不大于0.20%。
——灰分含量在5.00%~10.00%时,两次平行测定结果之差不大于0.30%。
——灰分含量在10.00%~50.00%时,两次平行测定结果之差不大于0.40%。