GB∕T 8657-2014 苯乙烯-丁二烯生橡膠 皂和有機(jī)酸含量的測定

ICS83.040.10

G34

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB

/T8657—2014

代替GB/T8657—2000

苯乙烯

-

丁二烯生橡膠

皂和有機(jī)酸含量的測定

Styrene-butadienerubber,raw—Determinationofsoapandorganic-acidcontent

(

ISO7781:2008,MOD)

2014-07-08發(fā)布2014-12-01實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

發(fā)布

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。

本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T8657—2000《苯乙烯-丁二烯生膠皂和有機(jī)酸含量的測定》。

本標(biāo)準(zhǔn)與GB/T8657—2000的技術(shù)差異如下:

———修改了標(biāo)準(zhǔn)名稱;

———增加了警告;

———修改了范圍(見第1章);

———刪除了采用固定

pH

值判定滴定終點的方法及相關(guān)內(nèi)容(見2000年版的第3章、第4章、第5

章、

7.3、第8章和9.2);

———增加了采用電位突躍判定滴定終點的方法及相關(guān)內(nèi)容(見第3章、第5章、7.

3、第8章、9.2和

附錄A);

———增加附錄B(資料性附錄)“松香測試試驗”。

本標(biāo)準(zhǔn)使用重新起草法修改采用ISO7781:2008《苯乙烯-丁二烯生膠皂和有機(jī)酸含量的測定》

(英文版)。

本標(biāo)準(zhǔn)與ISO7781:

2008的技術(shù)差異如下:

———關(guān)于規(guī)范性引用文件,本標(biāo)準(zhǔn)做了具有技術(shù)性差異的調(diào)整,以適應(yīng)我國的技術(shù)條件,調(diào)整的情

況集中反映在第2章“規(guī)范性引用文件”中,具體調(diào)整如下:

●用等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T15340代替了ISO1795;

●刪除了ISO385;

●刪除了ISO648;

●刪除了ISO1042;

●刪除了ISO4799;

●增加了GB/T601。

———刪除了使用索式萃取器制備試液的方法。

———刪除了采用固定

pH

值判定滴定終點的方法及相關(guān)內(nèi)容。

———增加了采用電位突躍判定滴定終點的方法及相關(guān)內(nèi)容(見第3章、第5章、7.

3、第8章和規(guī)范

性附錄A)。

———增加了允許差(見第9章)。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國石油化工集團(tuán)公司提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國橡膠與橡膠制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會合成橡膠分技術(shù)委員會(

SAC/TC35/SC6)

歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院、申華化學(xué)工業(yè)有限公司。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:耿占杰、范國寧、翟月勤、吳毅、薛慧峰、姚曉暉、王芳、李曉銀、李叔萍、魏玉麗、

王學(xué)麗、笪敏峰。

本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次發(fā)布情況為:

———GB/T8657—1988、

GB/T8657—1992、GB/T8657—2000。

Ⅰ

GB/T8657—2014

苯乙烯-丁二烯生橡膠

皂和有機(jī)酸含量的測定

警告:使用本標(biāo)準(zhǔn)的人員應(yīng)熟悉正規(guī)實驗室操作規(guī)程。本標(biāo)準(zhǔn)無意涉及因使用本標(biāo)準(zhǔn)可能出現(xiàn)的

所有安全問題。制定相應(yīng)的安全和健康制度并確保符合國家法規(guī)是使用者的責(zé)任。

本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的某些分析方法可能會涉及使用物質(zhì)或生成物質(zhì)或產(chǎn)生廢物,這些可能造成當(dāng)?shù)氐?/p>

環(huán)境危害。在試驗之后應(yīng)參考適當(dāng)?shù)陌踩僮魑募M(jìn)行處理。

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定苯乙烯-丁二烯生橡膠中皂和有機(jī)酸含量的兩種方法:A法為指示劑法,B法為

自動電位滴定法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于乳液聚合型苯乙烯-丁二烯生橡膠。對于使用芳烴填充油和(或)對苯二胺類防老劑

的苯乙烯-丁二烯生橡膠,宜采用B法。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T601化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備

GB/T15340天然、合成生膠取樣及其制樣方法(GB/T15340—2008,ISO1795:2000,IDT)

3方法概要

將樣品制備成條狀,用溶劑萃取出橡膠中的皂和有機(jī)酸,然后通過酸堿滴定測定皂和有機(jī)酸含量。

A法采用指示劑法,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定以測定皂含量,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定以測

定有機(jī)酸含量。

B法采用電位滴定法,通過電位突躍點判定滴定等當(dāng)點。采用返滴定方法,加過量酸用氫氧化鈉標(biāo)

準(zhǔn)滴定溶液滴定以測定皂和有機(jī)酸含量。

4試劑

除非另有說明,在分析中僅使用確認(rèn)為分析純及以上純度的試劑和蒸餾水或相當(dāng)純度的水。

4.1萃取劑

4.1.1乙醇-甲苯共沸液(ETA):將7份體積的無水乙醇與3份體積的甲苯混合。

4.1.2乙醇-甲苯-水混合液:將95mL的ETA(4.1.1)與5mL的蒸餾水混合。

4.2鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:c(HCl)=0.05mol

/L,按GB/T601配制。

4.3氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:c(NaOH)=0.1mol

/L,按GB/T601配制。

4.4百里酚藍(lán)指示劑:將0.06g的百里酚藍(lán)溶于6.45mL的0.02mol

/L氫氧化鈉溶液(由4.

3稀釋得

到)中,并用蒸餾水稀釋至50mL。

1

GB/T8657—2014

5儀器

5.1天平:精度為1mg。

5.2加熱器:恒溫水浴、沙浴或電加熱套。

5.3廣口錐形瓶:400mL~500mL。

5.4回流冷凝器:球形或蛇形冷凝器。

5.5容量瓶:250mL。

5.6移液管:100mL。

5.7移液管:2mL。

5.8錐形瓶:250mL。

5.9滴定管:1mL。

5.10滴定管:25mL。

5.11燒杯:150mL。

5.12自動電位滴定儀:帶有非水電極,具有磁力攪拌功能、動態(tài)

pH

滴定模式、計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和

曲線評估功能。

6試樣制備

按GB/T15340規(guī)定的方法制備試樣,并剪成長不超過10mm,寬不超過5mm的細(xì)條。稱取約

2g試樣,精確至1mg

。

7分析步驟

7.1試液的制備

將一張圓形濾紙放入廣口錐形瓶(

5.3)底部,并加入100mL萃取劑(4.1)。

注:一般使用乙醇-甲苯共沸液(4.

1.1),對礬凝聚的橡膠,用乙醇-甲苯-水混合液(4.1.2)。

將制備好的試樣逐一放入廣口錐形瓶內(nèi),每次加入后旋轉(zhuǎn)廣口錐形瓶,使萃取劑完全浸潤試樣,減

少粘連。將回流冷凝器(

5.4)裝在廣口錐形瓶上,用加熱器(5.2)加熱。在回流條件下,緩慢煮沸1h后,

將萃取液轉(zhuǎn)移至容量瓶(

5.5)內(nèi)。重新加入100mL萃取劑,再緩慢煮沸1h,將此萃取液也轉(zhuǎn)移至容量

瓶(

5.5)內(nèi)。分別用10mL萃取劑洗滌試樣3次,洗滌液均轉(zhuǎn)移至容量瓶中。待冷卻至室溫后,用萃取

劑定容至250mL,混勻待用。

7.2A法:指示劑法

7.2.1皂含量分析步驟

用移液管(

5.6)吸取100mL試液至錐形瓶(5.8)內(nèi),加入6滴百里酚藍(lán)指示劑(4.4),用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴

定溶液(

4.2)滴定至顏色發(fā)生突變,記錄消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(V1)。另吸取100mL萃取劑

用同樣的方法做空白試驗,記錄消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(

V2)。

7.2.2有機(jī)酸含量分析步驟

用移液管吸取100mL試液至錐形瓶內(nèi),加入6滴百里酚藍(lán)指示劑,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.

3)

滴定至顏色發(fā)生突變,記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(

V3)。另吸取100mL萃取劑用同樣

2

GB/T8657—2014

的方法做空白試驗,記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(

V4)。

7.3B法:自動電位滴定法

7.3.1儀器準(zhǔn)備

在滴定開始之前檢查和排空滴定管路中的氣泡,按表1設(shè)置自動電位滴定儀的參數(shù),按規(guī)定的分析

步驟進(jìn)行滴定即可得到類似圖A.

1的試液滴定曲線和類似圖A.4的空白滴定曲線。實驗人員也可以

根據(jù)自己的經(jīng)驗設(shè)置自動電位滴定儀的參數(shù)進(jìn)行滴定,得到類似圖A.

1的試液滴定曲線和圖A.4的空

白滴定曲線。

表1自動電位滴定儀的主要參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)定值

滴定模式動態(tài)

pH

模式

加液管規(guī)格

5mL

攪拌速度使液面出現(xiàn)明顯的漩渦,但不造成液體飛濺

信號漂移控制

50mV

最小加液等待時間

0s

最大加液等待時間

25s

最小加液體積

0.01mL

最大加液體積關(guān)閉

滴定終止條件加液體積4mL

7.3.2試液分析步驟

用移液管(

5.6)吸取100mL試液于燒杯(5.11)中,用移液管(5.7)加入2mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液

(

4.2)。向燒杯中放一磁力攪拌子,置于自動電位滴定儀的測定臺上,將電極插入盛有試液的燒杯中,開

啟攪拌,攪拌2min后將滴定頭插入試液中,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定。

7.3.3空白分析步驟

用移液管吸取100mL萃取劑于燒杯中,用移液管(5.

7)加入2mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.2),用與

分析試液時完全相同的滴定方法進(jìn)行滴定。

7.3.4確定滴定等當(dāng)點

按照附錄A,對7.

3.2和7.3.3得到的滴定曲線進(jìn)行評估,確定滴定等當(dāng)點,并記錄等當(dāng)點處氫氧化

鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,其中試液滴定曲線的等當(dāng)點EP1和EP2分別對應(yīng)V5和V6,空白滴定曲線的

等當(dāng)點EP1和EP2分別對應(yīng)V7和V8。

8結(jié)果計算

8.1皂含量計算

皂含量wS以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示,A法測定的皂含量按式(1)計算,B法測定的皂含量按式(2)

計算:

3

GB/T8657—2014

wS=0.

25×(V1-V2)×c1×KS

m

…………(1)

wS=0.

25×(V7-V5)×c2×KS

m

…………(2)

式中:

V1———A法滴定試液時消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);

V2———A法滴定空白時消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);

V5———B法滴定試液時,等當(dāng)點EP1對應(yīng)的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);

V7———B法滴定空白時,等當(dāng)點EP1對應(yīng)的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);

c1———鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實際濃度,單位為摩爾每升(mol

/L);

c2———氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實際濃度,單位為摩爾每升(mol

/L);

m———試樣質(zhì)量,單位為克(g)。

KS值從下列數(shù)值中選用或由橡膠樣品的生產(chǎn)廠家提供:

———306,當(dāng)皂為硬脂酸鈉時;

———368,當(dāng)皂為松香酸鈉時;

———337,當(dāng)皂為50∶50的硬脂酸鈉與松香酸鈉的混合物時;

———322,當(dāng)皂為硬脂酸鉀時;

———384,當(dāng)皂為松香酸鉀時;

———353,當(dāng)皂為50∶50的硬脂酸鉀與松香酸鉀的混合物時;

———345,當(dāng)皂為50∶50的硬脂酸鈉與松香酸鉀或硬脂酸鉀與松香酸鈉的混合物時。

當(dāng)皂含量低于0.

05%時,計算結(jié)果有可能出現(xiàn)負(fù)值,此時應(yīng)將結(jié)果記為0。

所得結(jié)果保留至小數(shù)點后兩位。

注:由于橡膠中的皂不是單一的化學(xué)物質(zhì),因此,用指定的Ks值計算僅能得到皂含量的近似值。松香測試試驗參

見附錄B。

8.2有機(jī)酸含量計算

有機(jī)酸含量wO以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示,A法測定的有機(jī)酸含量按式(3)計算,B法測定的有機(jī)酸含

量按式(

4)計算:

wO=0.

25×(V3-V4)×c2×KO

m

…………(3)

wO=0.

25×(V6-V8)×c2×KO

m

…………(4)

式中:

V3———A法滴定試液時消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);

V4———A法滴定空白時消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);

V6———B法滴定試液時,等當(dāng)點EP2對應(yīng)的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);

V8———B法滴定空白時,等當(dāng)點EP2對應(yīng)的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);

c2———氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實際濃度,單位為摩爾每升(mol

/L);

m———試樣質(zhì)量,單位為克(g)。

KO值從下列數(shù)值中選用或由橡膠樣品的生產(chǎn)廠家提供:

———284,當(dāng)酸為硬脂酸時;

———346,當(dāng)酸為松香酸時;

———315,當(dāng)酸為50∶50的硬脂酸與松香酸混合物時。

所得結(jié)果保留至小數(shù)點后兩位。

4

GB/T8657—2014

注:由于橡膠中的有機(jī)酸不是單一的化學(xué)物質(zhì),因此,用指定的KO值計算僅能得到有機(jī)酸含量的近似值。松香測

試試驗參見附錄B。

9允許差

9.1A法

皂含量在0~0.

55%時,平行測定的兩個結(jié)果之差值不大于0.03%;有機(jī)酸含量在3.00%~8.00%

時,平行測定的兩個結(jié)果之差值不大于0.

15%。

9.2B法

皂含量在0~0.

55%時,平行測定的兩個結(jié)果之差值不大于0.04%;有機(jī)酸含量在3.00%~8.00%

時,平行測定的兩個結(jié)果之差值不大于0.

25%。

10試驗報告

試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容:

a)本標(biāo)準(zhǔn)的編號;

b)關(guān)于樣品的詳細(xì)說明;

c)分析過程使用的方法(A法或B法);

d)試驗結(jié)果和單位的表示(注明KS,KO值);

e)在試驗過程中觀察到的任何異常現(xiàn)象;

f)本標(biāo)準(zhǔn)或引用標(biāo)準(zhǔn)中未包括的任何自選操作;

g)試驗日期。

5

GB/T8657—2014

附錄A

(規(guī)范性附錄)

滴定曲線評估

調(diào)出試驗數(shù)據(jù)文件,打開儀器的曲線評估功能。典型的試液滴定曲線見圖A.1,用平行切線法確定

試液滴定曲線的等當(dāng)點EP1(圖A.

2)和EP2(圖A.3)。典型的空白滴定曲線見圖A.4,用平行切線法確

定空白滴定曲線的等當(dāng)點EP1(圖A.

5)和EP2(圖A.6)。