ISO307粘度指數(shù)

1、ISO307 塑料聚酰胺粘度的測試內(nèi)容前言介紹1. 范圍2. 標準化參考3. 術(shù)語和定義4. 原理5. 試劑5.1溶劑和試劑5.2洗液6. 設(shè)備7. 準備和測試樣品7.1概述7.2聚酰胺含量小于98%（質(zhì)量分數(shù)）的樣品8. 計算9. 溶劑的選擇10. 步驟10.1粘度計的清洗10.2測試溶液的準備10.3流動時間的測定11. 結(jié)果表達12. 再現(xiàn)性13. 用96%的硫酸溶液測量的粘度與在其他溶液中測量的粘度值之間的關(guān)系14. 測試報告附錄A（信息）測定購買的濃硫酸（95%98%）的濃度且用滴定法校準到96%附錄B（信息）測定購買的濃硫酸（95%98%）的濃度且校準到96%，用一個小的毛細管粘度

2、計測定流動時間的方法附錄C（信息）測定購買的甲酸的濃度且用滴定法校準到90%附錄D（信息）測定購買的甲酸的濃度且校準到90%，用一個小的毛細管粘度計測定流動時間的方法附錄E（信息）用96%的硫酸溶液測量的粘度與在其他溶液中測量的粘度值之間的關(guān)系參考書前言（略）介紹本標準規(guī)定了在特定溶解中稀的聚酰胺溶液中粘度值的測定。粘度的測定聚酰胺提供數(shù)量值取決于聚合物的分子質(zhì)量，但與不分子質(zhì)量嚴格相關(guān)。添加的阻燃劑和改性劑往往干擾粘度的測量，在某些溶劑中可能使得粘度的測試值增加，而在另外的溶液中可能使得粘度的測試值降低。影響程度取決于其他添加劑的種類、添加劑的量、存在的其他添加劑之間的反應(yīng)。在特定溶液中聚酰

3、胺粘度的測試受到添加劑的影響，在調(diào)查和試劑測量條件下，聚酰胺的粘度是一個特定的值。原則上，測量的粘度值不能從一個溶液轉(zhuǎn)到另一種溶液，只適用于產(chǎn)品內(nèi)部比較。通過各類聚酰胺之間的關(guān)系，純的聚酰胺和聚酰胺（含有對粘度測試值沒有影響的添加劑）的粘度值可以從一種溶劑轉(zhuǎn)化到另外一種溶劑。測定聚酰胺樣品的粘度值時，聚酰胺樣品測定必須完全溶于溶劑。包含在其中的添加劑如玻璃和碳纖維，必須從溶液中分離。對于不能區(qū)分萃取物和其添加劑的樣品如己內(nèi)酰胺、低聚物，則認為這些是樣品中必不可少的一部分，計入樣品的質(zhì)量中。本測試方法適用于生產(chǎn)控制和含有對粘度測試結(jié)果有干擾的添加劑的產(chǎn)品的內(nèi)部比較。但是，應(yīng)該認識到粘度值的偏差時

4、有聚酰胺本身造成的還是添加劑的影響，或者是兩種情況都存在的結(jié)果。粘度測定時添加劑的影響可以通過比較干燥混合物的粘度和正常生產(chǎn)樣品添加劑濃度不同時的粘度值來確定，也可以確定不同溶劑中的粘度值。應(yīng)該指出的是，其他添加劑也可能影響粘度測試結(jié)果。測試方法的重現(xiàn)性和再現(xiàn)性受到溶液濃度的準確性、使用的巴赫基數(shù)（hagenbach）矯正和稀釋樣品時所使用的溶劑的影響。本標準中推薦了兩種特別的粘度計。比外，也可以使用ISO3105中所列的其他粘度計，但需要證明測試結(jié)果與推薦的粘度計的測試結(jié)果是相當?shù)摹?. 范圍本標準在某些特定溶劑中聚酰胺稀溶液的粘度值的測定。聚酰胺必須完全溶解在先關(guān)溶劑中。添加劑如阻燃劑和改

5、性劑常常干擾測量，在甲酸溶液中粘度值的影響增加而在硫酸中這些影響是相反的。添加劑的聚合物的影響程度取決于添加劑的質(zhì)量、存在的其他添加劑和符合條件。純的聚酰胺和含有對粘度測試沒有影響的添加劑的聚酰胺，聚酰胺粘度值表征了聚合物的分子量，純的聚酰胺或含有對粘度測試沒有影響的添加劑的聚酰胺的粘度值可以從一種溶劑轉(zhuǎn)換到另外一種溶劑。含有影響粘度測試結(jié)果的添加的聚酰胺的粘度值與溶劑和物質(zhì)組成有關(guān)，在這種情況下，粘度值無法從一種溶劑轉(zhuǎn)換到另外一種溶劑中。該方法適用于ISO1874-1中定義的PA46，PA6，PA66，PA69，PA612，PA610，PA11，PA12，PA6T/66，PA6I/6T，PA

6、6T/6I/66，PA6T/6I，PA MXD66，以及共縮聚酰胺，聚酰胺化合物和在特定條件下能夠溶解的其他聚酰胺。該方法不適用于通過陰離子交換聚合或者交聯(lián)劑生產(chǎn)的聚合物，這些物質(zhì)通常不溶于特定溶劑。粘度值測定按照ISO1628-1的一般過程，注意本方法中的特殊條件。2. 標準化參考以下引用文件時本文必不可少的，凡是注日期的引用文件，只有引用的版本使用。對于未注明日期的引用，參考文獻的最新版本（包括任何修訂）。ISO1042，實驗室玻璃器皿容量瓶ISO1628-1,塑料稀溶液中聚合物的粘度的測定，用毛細管粘度計第一部分總則ISO1874-1,塑料聚酰胺（尼龍PA）模塑與擠出材料第一部分定義IS

7、O3105，玻璃毛細管粘度計規(guī)格和操作說明ISO3451-4，塑料灰分測定第四部分：聚酰胺ISO15512，塑料水含量的測定ASTM D789，測試聚酰胺（尼龍）相對粘度的標準測試方法JIS K6920-2：2000，塑料聚酰胺（尼龍）模塑與擠出材料第二部分：試樣的制備和性能的測定3術(shù)語和定義為了本文的目的，ISO1628-1給出的術(shù)語和定義和以下應(yīng)用。3.1聚合物的粘度值在本標準中提到的粘度計的計算按照以下公式進行，且有足夠長的流動時間所以沒有動能矯正需要應(yīng)用： （1）為在特定溶劑中聚合物溶液的粘度值，帕斯卡秒或溶劑的粘度值，單位同于。在特定溶劑中聚合物溶液的的相對粘度。聚合物溶液的濃度，克

8、每毫升粘度值，毫升每克注1：對于一個特定的粘度計，溶劑和溶解試劑的密度相當，粘度的比率可以通過流動時間的比率給出，作為溶液的濃度： （2）在特定溶劑中聚合物溶液的的相對粘度。注2：ISO3105中提到的，對于1型和2型烏氏粘度計，如果流動時間低于200s和600s，必須進行動能較正：叫做hagenbach校正。對于其他型號的粘度計，如果校正大于等于0.15%必須使用動能校正。注3：溶液的流出時間與他的粘度相關(guān)公式如下： （3）其中是粘度和密度的比率，平方米每秒流體的密度，千克每立方米粘度計的固定值，平方米每平方秒流動時間，秒動力學(xué)修正參數(shù)，米平方秒注3：對于一個特定的粘度計，溶劑和溶解試劑的密

9、度相當且給出了動力學(xué)參數(shù)，粘度的比率： （4）在本方法中流動時間比率作為溶液的濃度，用粘度制造商給出粘度計的功能流出時間的hagenbach校正（S）每個流動時間會減少。4原理在25攝氏度時，用相同的粘度計測試的溶劑和濃度為0.005g/mL的聚酰胺溶液的流動時間。用這些測量數(shù)據(jù)和已知的溶液的濃度來計算粘度值。5試劑5.1溶劑和試劑 僅適用被認可的分析純的試劑、和蒸餾水或者同等純度的水。警告：一些化學(xué)物質(zhì)，例如1,1,2,2-四氯乙烷，在某些國家是禁止的。使用本方法中提到的化學(xué)品時，用戶應(yīng)當根據(jù)國家規(guī)定申請這些化學(xué)品。避免皮膚接觸和吸入任何溶劑或者清潔劑的蒸氣。5.1.1硫酸，質(zhì)量濃度為96.

10、00%±0.02%。按照附錄A和B測定購買的商業(yè)級別的濃硫酸（95%98%）的純度并校準到96%。5.1.2 甲酸，質(zhì)量濃度為90.00%±0.15%。溶液存儲在棕色的玻璃瓶中。至少每兩周校準溶液的濃度。乙酸或者甲酸甲酯的含量小于0.2%。按照附錄C和D測定購買的商業(yè)級別的甲酸（90%）的純度并校準到90.00%±0.15%。5.1.3間甲酚，符合以下規(guī)格：外觀：無色透明間甲酚含量：最小99%（質(zhì)量）。鄰甲酚含量：最大0.3%（質(zhì)量）。水含量：最大0.13%（質(zhì)量）。要得到要求純度的間甲酚，可以通過在真空下蒸餾獲得化學(xué)純的間甲酚。為了避免氧化，可以用氮氣做壓力補償

11、。其純度可以用的氣相色譜進行分析，溶劑應(yīng)保存在棕色玻璃瓶。5.1.4苯酚：最小99%（質(zhì)量）。5.1.5 1,1,2,2四氯乙烷：純度最小99.5%（質(zhì)量）。5.1.6苯酚/1,1,2,2四氯乙烷稱6份的苯酚（5.1.4）溶解在4份的1,1,2,2四氯乙烷（5.1.5）中，精確到1%或者更高精度。23攝氏度下，在原來的容器中攪拌混合以免結(jié)晶。5.1.7磷酸，85%（質(zhì)量），密度1.71g/L5.1.8間甲酚磷酸轉(zhuǎn)移50毫升間甲酚（5.1.3）到一個稱量瓶（6.4）中，用玻璃吸管（6.5）加0.14毫升磷酸（5.1.7）。蓋上瓶，在100°C用一個磁力攪拌器攪拌30分鐘。加入約800毫

12、升的甲酚在容量瓶，同時不斷攪拌。用間甲酚沖洗稱量瓶數(shù)次，加入到間甲酚溶液中。移除磁攪拌器并稀釋到刻度。攪拌溶液30分鐘。5.2清洗液體5.2.1鉻酸溶液，通過混合制備相同體積的硫酸（96%，0 = 1,84克/毫升，工業(yè)質(zhì)量）和飽和溶液中重鉻酸鉀（99,5 %，工業(yè)質(zhì)量）。如果需要，可以用其他有效的清洗液替代鉻酸溶液。5.2.2丙酮（99.5%，工業(yè)質(zhì)量），或任何水溶性低沸點溶劑（工業(yè)）。6裝置6.1真空干燥箱，壓力小于100kPa6.2天平，精確到0.1mg6.3容量瓶，50mL或100mL，符合1042要求的，裝有玻璃塞子。6.4稱量瓶，100mL，裝有玻璃塞子。6.5吸量管，0.2mL，

13、可讀到0.01毫升。6.6振動裝置或磁力攪拌器6.7sintered-glass過濾器，一個孔徑在40um和100um之間（等級P100）；或不銹鋼篩，孔徑約0.075平方毫米。6.8粘度計： 烏氏粘度計，符合ISO3105要求,基本尺寸的粘度計示于圖1。使用甲酸溶液（5.1.2），內(nèi)直徑的毛細管應(yīng)是0,58毫米±2%（按ISO3105要求No.1號的尺寸）。用硫酸溶液（5.1.1）或間甲酚（5.1.3），內(nèi)直徑的毛細管應(yīng)是1,03毫米±2%（按ISO3105要求No.2號的尺寸）。也有可能使用ISO3105所列的其他粘度計，但必須證明結(jié)果需上述的烏氏粘度計的結(jié)果相當，為了

14、避免糾紛應(yīng)當使用烏氏粘度計。按照ISO1628-1選擇其他類型的粘度計。注：在本標準中，No1和No2烏氏粘度計按照ISO3105推薦的。也即是說在下一個五年修訂中只有這兩種烏氏粘度計被允許使用。6.9溫度計，玻璃溫度計，“全浸溫度計”，在使用范圍內(nèi)可以讀到0.05攝氏度，已經(jīng)校準過的。其他同等精度的溫度計也可以使用。6.10溫度調(diào)節(jié)水浴，可以控制在25.000±0.05攝氏度6.11計時器，可以精確到0.1s6.12離心分離機7測試樣品準備7.1概述用來測試粘度的聚酰胺樣品在提到的溶劑中是可溶解的，除了其他的存在的添加劑，例如玻纖。7.2樣品中聚酰胺的含量小于98%樣品中添加劑的含

15、量大于2%，用特定的明確的方法測試添加劑的總量，或者從配方中得到添加劑的總量。在報告中要提及測試方法。樣品中水的含量按照ISO15512來進行測試，灰分的含量按照ISO3451-4進行測試。用條款8中的等式正確計算需要稱量的聚合物的重量。按照ISO3451-4，一些添加劑如三氧化二銻、硫化鋅，在煅燒過程中完全揮發(fā)。玻纖增強材料含有三氧化二銻阻燃劑和/或其他可揮發(fā)性添加劑。如果總的添加劑的含量大于2%，這些添加物質(zhì)要引入計算，通過樣品的公式來精確計算測試部分。注：質(zhì)量控制的目的，對于適當?shù)馁|(zhì)量控制添加劑測定的實驗室響應(yīng)時間太長。在這種情況下，需要使用產(chǎn)品配方中添加劑的含量來計算樣品重量，如果聚合

16、物含量的總變化小于4%（質(zhì)量），如65%PA可能的范圍是63%到67%。8測試部分計算計算質(zhì)量，精確到mg，按照公式（5）來計算測試部分：是樣品中水分的含量啊，以百分數(shù)來表示，按照ISO15512來進行測量。樣品中無機填料的含量（如填料或玻纖），以百分數(shù)來表示，按照ISO3451-4來進行測量。樣品中其他材料的含量（如其他聚合物，比方聚烯烴或添加劑如阻燃劑），用百分數(shù)來表示，用合適的方法測定。對于那些無法測定含量的添加劑的含量，可以使用產(chǎn)品配方中的數(shù)據(jù)。9溶劑的選擇聚酰胺的粘度值跟所使用的溶劑有關(guān)。對于特定聚酰胺使用到溶劑列舉在以下：a) 對于PA6，PA46，PA66，PA69，PA610，

17、PA MXD6和相關(guān)的共縮聚酰胺，可以用甲酸溶液或者硫酸溶液。若聚酰胺中含有在酸中溶解有釋放物的其他的添加劑，可以使用間甲酚做溶劑。在有爭議時，使用甲酸作為溶劑。b) 對于PA612，可以使用硫酸溶液或者間甲酚溶劑。在有爭議時，使用間甲酚作為溶劑。c) 對于PA11，PA12，PA11/12共聚物，可以間甲酚作為溶劑。對粘度值的影響有爭議時，對于形成端基交聯(lián)的羧酸銨影響粘度的測定，應(yīng)使用間甲酚/磷酸溶液（5.1.8）作為溶劑來進行附加測試。d) 對于PA6T/66，PA6I/66，PA6I/6T，PA6T/6I/66，PA6I/6T/66，可以使用間甲酚或苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷溶劑。在

18、有爭議時，使用間甲酚作為溶劑。e) 對于其他聚酰胺，以上提到的任何溶劑都可以使用。注1：在本國際標準的以后修訂版本中，有可能對于給定的一種尼龍（PA）只能使用一種溶劑。注2：不含有影響粘度測量添加劑的聚酰胺的粘度值可以通過一般的變化公式從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑?；Q公式圖在條款13和附錄E中有提到。轉(zhuǎn)換的可靠性在附錄E中有提到。10步驟10.1清洗粘度計在第一次使用、出現(xiàn)讀數(shù)異常（如溶劑的連續(xù)兩次流動時間測定差大于0.4s）、定期經(jīng)常清洗粘度計（6.8）。為此，可以將粘度計充滿清洗試劑（5.2）放置12H，例如鉻酸溶液（5.2.1）。移除清洗試劑，用水沖洗粘度計，然后用丙酮（5.2.2）清

19、洗，最后干燥。例如由慢流過濾空氣或真空干燥柜（6.1）。每次測定之后，排空粘度計，然后用試劑沖洗，再用水沖洗，再用丙酮（5.2.2）沖洗，然后按照上面描述的干燥。盡管如此，如果下一個待測溶液是一種粘度值類似的相同類型的聚酰胺，則允許排空粘度計用待測溶液清洗，并填補它。注：在這種情況下，例如，生產(chǎn)控制和自動化流程時間，粘度計可能用待測的下一個樣品來進行充滿。10.2測試溶液的準備10.2.1概述在本標準中描述了三種不同的測試溶液準備的方法。第一種容積法（10.2.2），無需校正不溶性添加劑的體積的實驗部分，等同于在以前版本（ISO307：2003）中描述的方法。出于實際的原因，測試部分的質(zhì)量在（

20、±5）mg的范圍內(nèi)是允許的。對于純的聚酰胺，允許的質(zhì)量是0.0049g/ml到0.0051g/ml。實際聚合物濃度應(yīng)考慮到在粘度數(shù)的計算時考慮。如樣品中含有不溶性添加劑，測試部分的試劑計算質(zhì)量幾乎等于0.005g/ml。第二種容積法（10.2.3）和重量分析法（10.2.4）考慮到不溶性添加劑和聚酰胺體積。后兩種方法常常在（半）自動粘度測量裝置中聯(lián)合使用。注：對于只含有不溶添加劑的聚酰胺，依據(jù)容積和重量分析法準備的溶液的濃度接近于5mg/ml。10.2.2容積法稱重，精確到0.2mg，一個測試部分為±5mg，其中是按照條款8計算出來的重量，快速操作以便將聚合物的吸濕減到最小

21、，如果稱重大于2min，則丟棄樣品重新進行另外的稱量。將測試部分轉(zhuǎn)移到50mL的容量瓶（6.3），加約40mL的溶劑（見條款9）。蓋上容量瓶且振動，或用磁力攪拌器攪拌（6.6），直到聚合物溶解。這個過程可能需要半個小時或幾個小時的時間，根據(jù)聚酰胺的種類和測試部分的尺寸有所不同。當使用硫酸或者甲酸溶液作為溶劑是，溫度不要超過30.當使用間甲酚或苯酚/1,1,2,2-四氯化碳作為溶劑時，溫度可以升高到95100。如果是后一種情況的話，溶劑時間可能需要2H，這個需要在報告中說明。對于PA6T/66，比較適合的溶解條件是90下2H。完全溶解時，冷卻溶液到25±2，用溶劑稀釋到刻度線。如果使用

22、磁力攪拌裝置（6.6），在稀釋溶液之前將磁力攪拌裝置從溶液移開，然后溶液沖洗磁力攪拌裝置，將沖洗液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，再定容到刻度線。10.2.3容積法，確切地聯(lián)系到聚合物的含量稱重，精確到0.2mg，一個測試部分為（±10%）mg，其中是按照條款8計算出來的重量。快速操作以便將聚合物的吸濕減到最小，如果稱重大于2min，則丟棄樣品重新進行另外的稱量。將測試部分轉(zhuǎn)移到100mL的容量瓶（6.3）或稱量瓶（6.4），加適當?shù)娜軇ㄒ姉l款9），是的溶液的濃度為0.5g每100mL的溶劑。加入的溶液的體積是用可溶解的樣品重量的體積來修正的。溶劑應(yīng)該用合適的配料裝置加入（如，滴定管，精確到0.0

23、1mL）。蓋上燒瓶振動，或用磁力攪拌器攪拌（6.6），直到聚合物溶解。這個過程可能需要幾個小時的時間，根據(jù)聚酰胺的種類和測試部分的尺寸有所不同。當使用硫酸或者甲酸溶液作為溶劑是，溫度不要超過30.當使用間甲酚或苯酚/1,1,2,2-四氯化碳作為溶劑時，溫度可以升高到95100。如果是后一種情況的話，溶劑時間可能需要2H，這個需要在報告中說明。對于PA6T/66，比較適合的溶解條件是90下2H。完全溶劑后，冷卻到25±2。例如：樣品中聚合物的重量 275mg聚合物密度 1.1300kg/dm3聚酰胺質(zhì)量的體積 0.275g/1.1300g/ml=0.2434ml加入的溶劑的體積 （27

24、5/250）*50-0.2434=54.76mL10.2.4重量分析法，確切地聯(lián)系到聚合物的含量稱重，精確到0.2mg，一個測試部分為（±10%）mg，其中是按照條款8計算出來的重量?？焖俨僮饕员銓⒕酆衔锏奈鼭駵p到最小，如果稱重大于2min，則丟棄樣品重新進行另外的稱量。將測試部分轉(zhuǎn)移到100mL的容量瓶（6.3）或稱量瓶（6.4），加適當?shù)娜軇ㄒ姉l款9），是的溶液的濃度為0.5g每100mL的溶劑。加入的溶液的體積是用可溶解的樣品重量的體積來修正的。溶劑應(yīng)該用合適的配料裝置加入（如，滴定管，精確到0.01mL）。蓋上燒瓶振動，或用磁力攪拌器攪拌（6.6），直到聚合物溶解。這個過程

25、可能需要幾個小時的時間，根據(jù)聚酰胺的種類和測試部分的尺寸有所不同。當使用硫酸或者甲酸溶液作為溶劑是，溫度不要超過30.當使用間甲酚或苯酚/1,1,2,2-四氯化碳作為溶劑時，溫度可以升高到95100。如果是后一種情況的話，溶劑時間可能需要2H，這個需要在報告中說明。對于PA6T/66，比較適合的溶解條件是90下2H。完全溶劑后，冷卻到25±2。例如樣品中聚合物的重量 275mg聚合物密度 1.1300kg/m3溶劑的密度 1.2044kg/m3聚酰胺質(zhì)量的體積 0.275g/1.1300g/ml=0.2434ml加入的溶劑的體積 （275/250）*50-0.2434=54.76mL

26、加入的溶劑的重量 54.76mL*1.2044=65.95g注1：自動稱重系統(tǒng)制備樣品溶液常被用于生產(chǎn)控制。注2：如果聚酰胺具有超高相對分子質(zhì)量，盡管長期的搖動或攪拌，溶解不能得到所謂的無拖尾現(xiàn)象。這種測試解決方案只可用于相互比較類似的產(chǎn)品。10.3流動時間的測量以同樣的方式，測量溶劑在同一粘度計中的平均流動時間。溶劑的流動時間至少每天測量一次，或者如果統(tǒng)計驗證時實驗室可以使用不同的測試頻率。如果溶劑的流動時間與初始值得差異在0.5%，丟棄溶劑且重新準備溶劑。用燒結(jié)玻璃濾器過濾溶液或金屬篩放在粘度計的L管（見圖1）。另外，用可以在一個旋轉(zhuǎn)的頻率約為50S-1的離心機上離心，倒上清液體進入粘度計使用（6.8）。排水后液體的體積應(yīng)是在水平填充標記之間。對手工填寫粘度計，在粘度計放入恒溫水?。?.10）之前，填充好