附录B(规范性附录) 胶粘剂中含水量的测定
B.1 概述
胶粘剂中含水量采用气相色谱法或卡尔·费休法进行测定,气相色谱法为仲裁方法。
B.2 气相色谱法
B.2.1 试剂和材料
B.2.1.1 蒸馏水:符合GB/T 6682中三级水的要求。
B.2.1.2 稀释溶剂:无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF),分析纯。
B.2.1.3 内标物:无水异丙醇,分析纯。
B.2.1.4 载气:氢气、氦气或氮气,纯度不小于99.995%。
B.2.2 仪器
B.2.2.1 气相色谱仪:配有热导检测器及程序升温控制器。
B.2.2.2 色谱柱:柱长1m,外径3.2mm,填装177μm~250μm的高分子多孔微球的不锈钢柱。(对于程序升温,柱的初始温度80℃,保持时间5min,升温速率30℃/min,终止温度170℃,保持时间5min;对于恒温,柱温为140℃,在异丙醇出峰完全后,把柱温调到170℃,待DMF峰出完。若继续测试,再把柱温降到140℃。)
B.2.2.3 记录仪。
B.2.2.4 进样器:微量注射器,10μL。
B.2.2.5 具塞玻璃瓶:10mL。
B.2.2.6 天平:精度0.1mg。
B.2.3 试验步骤
B.2.3.1 测定水的响应因子R
在同一具塞玻璃瓶中称0.2g左右的蒸馏水和0.2g左右的异丙醇(精确至0.1mg),加入2mL的N,N-二甲基甲酰胺,混匀。用微量注射器取1μL的标准混样,注入色谱仪,记录其色谱图。
按式(B.1)计算水的响应因子R:
式中:
R——水的响应因子;
mi——异丙醇的质量,单位为克(g);
——水的峰面积;
——水的质量,单位为克(g);
Ai——异丙醇的峰面积。
若异丙醇和二甲基甲酰胺不是无水试剂,则以同样量的异丙醇和二甲基甲酰胺混合液,但不加水作为空白,记录空白液的水峰面积。
按式(B.2)计算水的响应因子R:
式中:
R——水的响应因子;
mi——异丙醇的质量,单位为克(g);
——水的峰面积;
B——空白液中水的峰面积;
——水的质量,单位为克(g);
Ai——异丙醇的峰面积。
B.2.3.2 含水量测定
称取搅拌均匀后的试样0.6g和0.2g的异丙醇(精确至0.1mg),加入具塞玻璃瓶中,再加入2mLN,N-二甲基甲酰胺,盖上瓶塞,同时准备一个不加试样的异丙醇和N,N-二甲基甲酰胺作为空白样。用力摇动装有试样的小瓶15min,放置5min使其沉淀,也可使用低速离心机使其沉淀。吸取1μL试样瓶中的上清液,注入色谱仪中,并记录其色谱图。
按式(B.3)计算试样中水的质量分数:
式中:
——胶粘剂试样中水的质量分数,单位为克每克(g/g);
——水的峰面积;
B——空白中水峰面积;
mi——异丙醇的质量,单位为克(g);
Ai——异丙醇的峰面积;
ms——胶粘剂试样的质量,单位为克(g);
R——响应因子。
平行测定两次,保留三位有效数字。
B.3 卡尔·费休法
B.3.1 仪器设备
B.3.1.1 卡尔·费休水分滴定仪。
B.3.1.2 天平:精度0.1mg。
B.3.1.3 微量注射器:10μL。
B.3.1.4 滴瓶:30mL。
B.3.1.5 磁力搅拌器。
B.3.1.6 烧杯:100mL。
B.3.1.7 培养皿。
B.3.2 试剂
B.3.2.1 蒸馏水:符合GB/T 6682中三级水的要求。
B.3.2.2 卡尔·费休试剂:选用合适的试剂(对于不含醛酮化合物的试样,试剂主要成分为碘、二氧化硫、甲醇、有机碱。对于含有醛酮化合物的试样,应使用醛酮专用试剂,试剂主要成分为碘、咪唑、二氧化硫、2-甲氧基乙醇、2-氯乙醇和三氯甲烷)。
B.3.3 试验步骤
B.3.3.1 卡尔·费休滴定剂的浓度标定
在滴定仪的滴定杯中加入新鲜卡尔·费休溶剂至液面覆盖电极端头,以卡尔·费休滴定剂滴定至终点(漂移值<10μg/min)。用微量注射器将10μL蒸馏水注入滴定杯中,采用减量法称得水的质量(精确至0.1mg),并将该质量输入到滴定仪中,用卡尔·费休滴定剂滴定至终点,记录仪器显示的标定结果。
进行重复标定,直至相邻两次的标定值相差小于0.01mg/mL,求出两次标定的平均值,将标定结果输入到滴定仪中。
当检测环境的相对湿度小于70%时,应每周标定一次;相对湿度大于70%时,应每周标定两次;必要时,随时标定。
B.3.3.2 样品处理
若待测样品黏度较大,在卡尔·费休溶剂中不能很好分散,则需要将样品进行适量稀释。在烧杯中称取经搅拌均匀后的样品20g(精确至1mg),然后向烧杯内加入约20%的蒸馏水,准确记录称样量及加水量。将烧杯盖上培养皿,在磁力搅拌器上搅拌10min~15min。然后将稀释样品倒入滴瓶中备用。
注:对于在卡尔·费休溶剂中能很好分散的样品,可直接测试样品中的水分含量。对于加水20%后,在卡尔·费休溶剂中仍不能很好分散的样品,可逐步增加稀释水量。
B.3.3.3 含水量的测试
在滴定仪的滴定杯中加入新鲜卡尔·费休溶剂至液面覆盖电极端头,以卡尔·费休滴定剂滴定至终点。向滴定杯中加入1滴按B.3.3.2处理后的样品,采用减量法称得加入的样品质量(精确至0.1mg),并将该样品质量输入到滴定仪中。用卡尔·费休滴定剂滴定至终点,记录仪器显示的测试结果。
平行测试两次,测试结果取平均值。两次测试结果的相对偏差小于1.5%。
测试3次~6次后应及时更换滴定杯中的卡尔·费休溶剂。
B.3.3.4 数据处理
试样经稀释处理后测得的实际含水量按式(B.4)计算:
式中:
——胶粘剂试样中实际含水量(质量分数),单位为克每克(g/g);
——测得的稀释样品的含水量(质量分数)的平均值;
ms——稀释时所称样品的质量,单位为克(g);
——稀释时所加水的质量,单位为克(g)。
计算结果保留3位有效数字。