ГОСТ 19920.15-74*
Группа Л69
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ СТЕРЕОРЕГУЛЯРНЫЕ БУТАДИЕНОВЫЕ
Метод определения способности к кристаллизации
Stereoregular butadiene synthetic rubbers. Method for determination of crystallizability
ОКСТУ 2209
Дата введения 1975-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 16 июля 1974 г. N 1689 дата введения установлена 01.01.75
Снято ограничение срока действия Постановлением Госстандарта от 28.11.91 N 1834
* ИЗДАНИЕ (июль 2000 г.) с Изменением N 1, утвержденным в сентябре 1992 г. (ИУС 12-92)
Настоящий стандарт распространяется на бутадиеновые стереорегулярные синтетические каучуки и устанавливает метод определения способности к кристаллизации.
Сущность метода заключается в определении кинетики кристаллизации при температуре минус 30 °С, осуществляемой дилатометрическим методом, основанным на свойстве полимеров изменять плотность при образовании кристаллической фазы.
1. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
1.1. Для определения способности к кристаллизации применяют: криостат любого типа, обеспечивающий температуру минус (30,0±0,2) °С;
дилатометр с рабочим объемом 3-4 см;
трубку капиллярную, внутренним диаметром приблизительно 1 мм, длиной 700 мм, присоединенную на шлифе к резервуару дилатометра (черт.1);
насос форвакуумный любого типа;
спирт этиловый технический по ГОСТ 17299-78, подкрашенный чернилами любого цвета (рабочая жидкость);
весы лабораторные по ГОСТ 24104-88*.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008. - .
1 - верхняя расширенная часть капиллярной трубки; 2 - капиллярная трубка; 3 - резервуар дилатометра; 4 - отростки
Черт.1
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
В резервуар предварительно взвешенного с погрешностью не более 0,0002 г дилатометра плотно укладывают небольшими кусочками каучук, взятый от объединенной пробы, приготовленной по п.4.3 ГОСТ 27109-86, и снова взвешивают с той же погрешностью.
Полимер должен быть без пор, при их наличии каучук предварительно прессуют под давлением 100-150 кгс/см в плунжерной форме при (100±5) °С в течение 20 мин, после чего, не снимая давления, охлаждают до комнатной температуры. В заполненный резервуар вставляют капиллярную трубку, шлиф которой смазан вакуумной смазкой (типа Рамзая). Шлиф трубки следует хорошо притереть к резервуару дилатометра, после этого резервуар и капиллярную трубку надежно соединяют вместе, используя отростки, имеющиеся внизу резервуара и на конце капиллярной трубки. Дилатометр с капиллярной трубкой (б - для экспресс-метода).
Заполнение дилатометра рабочей жидкостью может осуществляться двумя способами:
а) дилатометр вакуумируют в течение 10-15 мин при помощи форвакуумного насоса, после этого под вакуумом вводят в него рабочую жидкость.
Схема устройства для заполнения дилатометра рабочей жидкостью представлена на черт.2;
Схема устройства для заполнения дилатометра рабочей жидкостью
1 - насос форвакуумный; 2 - трубки резиновые; 3 - пробка резиновая; 4 - кювета с рабочей жидкостью; 5 - дилатометр
Черт.2
б) для экспресс-метода используют дилатометр (черт.1б), конструкция которого позволяет исключить вакуумирование.
В этом случае дилатометр заполняют следующим образом:
резервуар дилатометра с испытуемым полимером до краев заполняют рабочей жидкостью. Капиллярную трубку осторожно вставляют сверху, при этом жидкость поднимается по капилляру. В расширенную верхнюю часть капиллярной трубки доливают рабочую жидкость, после этого резервуар дилатометра нагревают на водяной бане до тех пор, пока жидкость в капилляре не соединится с жидкостью, находящейся в верхней части капилляра.
Перед началом опыта заполненный любым способом дилатометр прогревают при (50-55) °С в течение 30 мин для полного исключения кристаллической фазы в образце.
Для отсчета уровня рабочей жидкости на капиллярной трубке закрепляют подвижную линейку длиной 30 см с ценой деления 1 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Дилатометр помещают в рабочую камеру криостата, в котором предварительно устанавливают температуру минус (30,0±0,2) °С и выдерживают при этой температуре в течение 5-10 мин. Подвижную линейку перемещают вдоль капилляра до совмещения нулевого деления с уровнем жидкости в капилляре. В ходе процесса кристаллизации уровень жидкости понижается. Через каждые 10 мм изменения уровня записывают время от начала нулевого отсчета уровня в минутах и его положение в миллиметрах до тех пор, пока уровень не перестанет изменяться.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Отношение уменьшения удельного объема , происходящего в каучуках за счет кристаллизации, к первоначальному объему при данной температуре в процентах вычисляют по формуле
,
где - диаметр капилляра, мм;
- плотность образца при комнатной температуре, равная для каучука СКД 0,91 г/см;
- изменение высоты столба жидкости в капилляре, мм;
- масса полимера, г;
- температурный коэффициент объемного расширения образца для каучука СКД, равный 6,6·10 град;
- температура, при которой проводят опыт (минус 30 °С).
Откладывая вычисленные значения 
в процентах по оси ординат и время от начала нулевого отсчета уровня в мин по оси абсцисс, получаем кривую, общий вид которой приведен на черт.3.
Черт.3
Способность полимеров к кристаллизации характеризуется тремя величинами: максимальной скоростью в процентах/час, полупериодом в минутах и глубиной кристаллизации в процентах.
Максимальная скорость кристаллизации определяется как наклона касательной в точке перегиба кривой (черт.3). Отрезок времени, необходимый для достижения максимальной скорости кристаллизации, соответствует времени полупериода кристаллизации каучука при данной температуре.
За глубину кристаллизации принимают удвоенное значение изменения объема к моменту достижения максимальной скорости кристаллизации.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА КРИОСТАТА, ПРИМЕНЯЕМАЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПОСОБНОСТИ КАУЧУКА К КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
Для определения способности каучука к кристаллизации рекомендуется использовать низкотемпературный криостат полуавтоматического действия, позволяющий вести длительные дилатометрические измерения одновременно для десяти образцов полимеров.
Температура в рабочей камере криостата регулируется с погрешностью ±0,2 °С в пределах от минус 60 до плюс 20 °С.
На чертеже представлены общая и электрическая схемы установки для определения способности каучука к кристаллизации.
Установка состоит из трех основных частей: рабочей камеры 1, вспомогательного сосуда 14 и холодильника 11.
Принцип действия прибора следующий: этиловый спирт, охлажденный в холодильнике при помощи насоса 13, находящегося во вспомогательном сосуде, перегоняется в рабочую камеру криостата, где помещаются резервуары дилатометров, заполненные исследуемым веществом. Дилатометры снабжены шкалами 4 и укреплены в пробках 7 на кронштейне 6, установленном на стойке 8.
Рабочая и вспомогательная камеры представляют собой цилиндрические сосуды Дьюара вместимостью около 3 дм каждый. Рабочая камера закрывается текстолитовой пробкой, в которую вмонтирована мешалка 15, служащая для выравнивания температуры. В пробке имеется тринадцать отверстий; из них десять для дилатометров 5, два для контактного 2 и контрольного 3 термометров и одно для сифона 10.
Вспомогательный сосуд также закрыт текстолитовой пробкой, на которой закреплен центробежный насос 13. Холодильником прибора служит теплоизолированный медный сосуд вместимостью 6 л, внутри которого помещен медный змеевик. В холодильник, примерно на одну треть заполненный спиртом, загружается измельченная твердая углекислота в количестве 3-4 кг, которая хорошо смачивается спиртом. Такого запаса углекислоты достаточно на 8-9 ч непрерывной работы прибора. Рабочая и вспомогательная камеры, а также змеевик, заполнены этиловым спиртом.
В начале опыта контактный термометр устанавливается на нужную температуру, затем в электрическую цепь включается мотор 9, приводящий в действие насос и мешалку. Спирт, охлажденный в змеевике 12, начинает перекачиваться в рабочую камеру. Избыток спирта в камере 1 через сифон 10 переливается во вспомогательную камеру 14. Во время этого процесса при помощи мешалки 15, соединенной с мотором 9, происходит выравнивание температуры в рабочей камере.
По достижении в камере требуемой температуры электрическая цепь размыкается и с помощью реле выключается мотор, при этом насос и мешалка останавливаются.
Охлаждение рабочего резервуара от температуры плюс 20 до минус 60 °С происходит приблизительно за 15 мин. Расход двуокиси углерода не превышает 9-10 кг в сутки при непрерывной эксплуатации прибора.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: ИПК Издательство стандартов, 2000