Каучуки синтетические стереорегулярные бутадиеновые. Метод определения микроструктуры

ГОСТ 19920.2-74*

Группа Л69

ОКСТУ 2209*
_____________
* Введено дополнительно, Изм. N 3.

Дата введения 1975-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 16 июля 1974 г. N 1689 срок действия установлен с 01.01.75 до 01.01.90**
________________
** Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта СССР от 28.11.91 N 1834 (ИУС N 3, 1992 год). - Примечание изготовителя базы данных.

* ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1988 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в декабре 1979 г., июне 1984 г. (ИУС 2-80, 9-84).

ВНЕСЕНО Изменение N 3, утвержденное и введенное в действие с 01.01.93 Постановлением Госстандарта России от 16.09.92 N 1194

Изменение N 3 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 12, 1992 год

Настоящий стандарт распространяется на бутадиеновые стереорегулярные синтетические каучуки и устанавливает метод определения их микроструктуры.

Сущность метода заключается в определении содержания компонентов микроструктуры полимерных цепей каучука с помощью инфракрасной спектроскопии.

1. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

1.1. Для определения микроструктуры применяют:

спектрофотометр инфракрасный двухлучевой;

кюветы с бромистым калием или хлористым натрием;

шприц медицинский типа "Рекорд", вместимостью 2-5 см (без резиновых уплотнителей);

воронку коническую диаметром 50-55 мм, на узкую часть которой закрепляют шелковую сетку N 32-35 по ГОСТ 4403-77*;
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 4403-91. - Примечание изготовителя базы данных.

аппарат для встряхивания жидкостей;

термостат вакуумный;

бензол по ГОСТ 5955-75;.

сероуглерод (ч.д.а.) по ГОСТ 19213-73 перегнанный и осушенный над медью сернокислой;

допускается для каучуков с высоким содержанием цис-1,4-звеньев (выше 86%) вместо сероуглерода применять четыреххлористый углерод по ГОСТ 20288-74; в этом случае содержание цис-1,4-звеньев определяется по разности; 100 - сумма содержания 1,2- и транс-1,4-звеньев;

спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87;

циклогексан.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

2.1. Очистка образцов

Около 1 г мелконарезанного каучука, взятого от объединенной пробы, приготовленной по п.4.3 ГОСТ 27109-86, помещают в коническую колбу вместимостью 100 см и растворяют в течение 22-24 ч в 50 см бензола; для более быстрого растворения каучука (4-5 ч) используют аппарат для встряхивания.

Раствор фильтруют при помощи воронки, снабженной шелковой сеткой. Для удаления из каучука антиоксидантов, остатков катализатора, масел и других примесей его переосаждают.

Переосаждение осуществляют следующим образом: в стакан вместимостью 250 см наливают 120-150 см этилового спирта и добавляют небольшими порциями отфильтрованный раствор каучука при постоянном перемешивании стеклянной палочкой - при этом осаждается чистый каучук. Спирт сливают, каучук в стакане промывают 50 см спирта, мелко нарезают, помещают на часовое стекло и сушат в вакуумном термостате при 60 °С в течение 2-3 ч.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.2. Приготовление растворов образцов

Приготавливают по 20 см растворов испытуемых и контрольных каучуков в сероуглероде: цис-1,4-полубутадиеновый каучук 2%-ной (по массе) концентрации, транс-1,4- и 1,2-полибутадиены - 0,7%-ной концентрации.

Для этого рассчитанные количества мелконарезанного переосажденного каучука помещают в колбу и растворяют в 20 см сероуглерода. При неполном растворении каучука при расчете концентрации следует учесть поправку () на растворимость каучука

где - растворимость каучука, определенная по ГОСТ 19920.3-74.

2.3. Выбор контрольных веществ

В качестве контрольных веществ используют полимеры, построение из 1,2-; транс-1,4- и цис-1,4-звеньев, например: транс-полибутадиен со 100%-ным содержанием транс-1,4-звеньев; каучук СКБ, состоящий из 85% 1,2-звеньев и 15% транс-1,4-звеньев; каучук СКД, содержащий 90-97% цис-1,4-звеньев. В качестве контрольных веществ можно использовать набор низкомолекулярных модельных соединений; например: гексен-1, децен-1, транс-2-гептен, транс-2-децен, цис-4-октен.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Полученным раствором заполняют шприцем кювету и помещают ее в измерительный канал спектрометра. В пучок сравнения помещают кювету той же толщины, заполненную сероуглеродом. Толщину кювет подбирают так, чтобы достигнуть оптимального пропускания 30-70% аналитических полос.

На приборе типа ИКС-22 записывается спектр испытуемого образца в области 650-1050 см (не менее трех раз).

Из спектров определяют оптические плотности в максимуме трех полос поглощения: 740-720, 910 и 967 см, характеризующие наличие в образце цис-1,4; 1,2- и транс-1,4-звеньев соответственно.

При использовании полосы поглощения в области 740-720 см для определения цис-1,4-комплекта в каучуке нужно учитывать следующее: в образцах с высоким содержанием цис-1,4-звеньев 95%)* максимум полосы расположен при =740 см. С понижением в образце содержания цис-1,4-звеньев до 5% положение максимума смещается до 724 см.
_______________
* Соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Оптические плотности полос поглощения отсчитывают от базисных линий, проведенных через точки минимума поглощения полос. При небольшом содержании транс-1,4-звеньев фон проводят по методу модифицированной (основной) линии: через спектр проводят две касательные: к рассматриваемому участку спектра и через максимум пропускания с обеих сторон измеренной полосы. В результате получают величины поглощения и , находят среднее значение .

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Содержание 1,2-; транс-1,4- и цис-1,4-звеньев (-транс и -цис) в процентах вычисляют по формулам:

где - оптическая плотность для полос поглощения 910; 967 и 740 см;

- толщина кюветы, см;

- концентрация раствора, моль/дм;

- непредельность, условно принятая для каучука СКД, выпускаемого в промышленном масштабе, равной 1;

- коэффициент поглощения полос 910, 967 и 740 см, дм/моль·

4.2. Для определения коэффициентов поглощения () проводят аналогичные испытания для контрольных веществ.

Коэффициент поглощения () в дм/моль·см вычисляют по формуле

ГОСТ 19920.2-74 Каучуки синтетические стереорегулярные бутадиеновые. Метод определения микроструктуры (с Изменениями N 1, 2, 3) ,

где - содержание 1,2-транс-1,4 или цис-1,4-звеньев в контрольном веществе, %.

Допускаемое расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 2 абс.%.

Чувствительность метода 2 абс.%.

Допускается при выводе коэффициентов поглощения () для транс-1,4-звеньев и 1,2-звеньев использовать в качестве растворителя четыреххлористый углерод, а для цис-1,4-звеньев - циклогексан.

(Измененная редакция, Изм. N 2).