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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流差示扫描量热法（dsc）第4部分：比热.精品文档.塑料 差示扫描量热法（DSC）第4部分：比热容的测定国家标准制定工作方案塑料 差示扫描量热法（DSC）第4部分：比热容的测定国家标准的制定工作由中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司树脂应用研究所负责。该标准拟等同采用ISO 11357-4：2005。参加该标准制定的有中国科学院长春应用化学研究所、天津大学、中国化工集团公司工程中心、中国石化齐鲁分公司研究院、石油化工研究院大庆化工研究中心、中国石化北京化工研究院国家化学建材测试中心、国家化学建筑材料测试中心（建工测试部）、中国石油化工股份有限
2、公司北京燕山分公司研究院、中海壳牌石油化工有限公司、烟台万华北京研究院、德国耐弛仪器制造有限公司、沃特世科技(上海)有限公司美国TA公司、梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。标准制定工作由全国塑料标准技术委员会通用方法和产品分会（TC15/SC4）归口。标准制定的工作时间为2009年-2010年。1 国内外有关用DSC测定比热容的试验方法标准情况经查找有关资料，我国目前尚无用DSC测试比热容的国家标准和行业标准。只有国外测试比热容的标准。1.1 国外有关用DSC测定比热容的试验方法标准情况见表1。表1 国外有关DSC测定比热容试验方法的标准情况表序号标 准 名 称备注1ISO 11357-4：
3、2005 塑料差示扫描量热法（DSC） 第4部分：比热容的测定2ASTM E1269 05：差示扫描量热法测定比热容的试验方法1.2方法对比表2 ISO11357-4 和ASTM E1269-05的主要异同点内 容ISO 11357-4ASTM E1269-05仪器要求1 能以（0.5 20）/min的速率，等速升温或降温；2 能保持试验温度恒定在0.5，内至少60 min；3 能够进行分段程序升温或其他模式的升温；4 氮气流速：(1050)mL/min，偏差：10%范围内； 5 温度信号分辨能力在0.1内，噪音低于0.5；6 仪器能够自动记录DSC曲线，并能对曲线和基线间的面积进行积分，偏差
4、小于2%。7 配有一个或多个样品支持器的样品架组件。差示扫描量热计（DSC），在本方法中使用的最基本的，有提供必需的最小的差示扫描量热的能力，它包括：1.DSC室，由以下组成： 1.1炉子：在本方法中控制样品和参比物在温度范围：-100-600加热（降温）中保持恒定的温度或恒定的速率； 1.2温度传感器：表示样品温度在10mK（0.01）； 1.3差示传感器：测量样品和参比物间热流的差； 1.4使DSC室持续通入惰性的、清洁的气体，流速(1050)mL/min5 mL/min；2.温度控制部分：通过操作炉子，可以完成温度变化速率在（10-20）/min0.1/min下的程序，或保持在一个恒定的
5、温度（0.1）下。3.记录装置：数字式的或类似的，可以记录或显示热流信号（DSC曲线）的任何细小的变化，包括温度的噪声信号。4.虽然不是必需的，在本方法中用软件完成数学处理是有用的。5.冷却能力可以促使从高温的降温，保证10/min以上的恒定的降温速率，以完成低温操作、或保持恒定的低温温度、或其两者结合的。样品皿1.用来装试样和参比样，由相同质量的同种材料制成。在测量条件下，样品皿不与试样和气氛发生物理或化学变化。2.样品皿应具有良好的导热性能，能够加盖和密封，并能承受在测量过程中产生的过压。3.试样皿和参比物（校准物质）皿应具有相同的形状和相同的材质，质量尽可能接近，相差不超过0.1mg。容
6、器（样品盘、坩锅、小瓶等及其盖子），不与样品和参比物发生反应，装样品和参比物形状适合、完整，与本方法中的要求一致。试样试样可以是固态或液态试样可以是粉末、颗粒或液态试 验步 骤1 样品皿的选择；2仪器的设置与等温基线调整. 连续扫描法： 设定初始温度和终止温度,初始温度至少要比第一个数据的温度点低30K； 设定扫描速率；设定等温阶段的时间间隔，通常在2min10min之间。. 步进扫描法： 设定初始温度和终止温度； 设定温度增量，通常5K10K； 设定扫描速率：设定到5Kmin-1或10Kmin-1；设定等温阶段的时间间隔,通常在2min10min之间。3 校准物质的比热容测量用分析天平称取校
7、准物质，如纯度在99.9或以上的Al2O3（合成蓝宝石）。将校准物质放于预先准备的一个试样皿中。将盛有校准物带盖的试样皿置于样品支持器，并进行DSC测量。4试样测量称量试样，放入样品皿。将带有盖子、盛有试验样品的样品皿放入样品支持器上，进行如校准物的DSC试验。5 比热容的计算6 结果表示：两位小数。1.空白试验 1.1试验时用干燥的氮气（或其他惰性气体）吹扫DSC仪器，气体流速：（505）ml/min. 1.2称量一个干净的、空的加盖的样品皿，精确到0.01mg。记录重量。 1.3将加盖的空样品皿和装有参比物的加盖的样品皿（如果可能两边的样品皿重量要相近）放入DSC仪器。 1.4以20/mi
8、n加热或冷却DSC炉子，使其到达预定温度。 1.5使DSC炉子恒定在预定温度，保持至少4min。记录此曲线。 1.6以20/min的速率，从预定温度开始加热试验样品，直至结束温度。继续记录热曲线。 1.7记录在预定的高温的恒温曲线。之后停止记录曲线。并将炉子降至室温。 2 将蓝宝石放入与前面相同的样品皿中，称量加盖的样品皿和蓝宝石的重量，精确到0.01mg。记录质量。并进行与空白试验相同的试验过程。3 未知样品，进行与前面两次试验相同的试验过程。试验完成后重新称量带有样品的样品皿，若质量损失0.3%，测试则是有问题的。任何质量的变化都要在实验报告中记录。 精密度无7个实验室，三种材料的精密度数
9、据：r=6.2% 置信概率：95%R=8.4% 置信概率：95%偏差：测量值-文献值根据对上述方法的分析对比，以及我国等同等效采用国际标准以及国外先进标准的采标精神，采用ISO 11357-4：2005制定我国标准是合适的。2 塑料 差示扫描量热法（DSC） 第4部分：比热容测定国标制定的工作方案根据对塑料 差示扫描量热法（DSC）第4部分：比热容的测定参加试验验证工作反馈的调查表的情况，起草单位提出如下工作方案：2.1 验证试验工作方案2.1.1 参加验证试验的单位 验证试验以起草单位为主。如果可能也会请其它单位参加。2.1.2 比热容验证试验的工作内容对于各个条件的验证试验，各家均只做连续
10、扫描法的试验。待连续扫描法的试验完成后，再讨论确定步进扫描法的验证试验如何进行。由于ISO标准中对部分影响比热容试验结果的因素未作明确规定，经讨论拟使用部分树脂（具体见表3）进行以下验证试验：2.1.1 试样形状的验证试验粒状试样、压片试验的对比试验。样品压片的厚度为：650-700m。模压试片条件参考：GB/T 1845.2-2006 塑料 聚乙烯（PE）模塑和挤出材料 第2部分：试样制备和性能测定；GB/T 2546.2-2003 塑料 聚丙烯（PP）模塑和挤出材料 第2部分：试样制备和性能测定；GB/T 6594.2-2003 塑料 聚苯乙烯（PS）模塑和挤出材料 第2部分：试样制备和性
11、能测定；GB/T 18964.2-2003 塑料 抗冲击聚苯乙烯（PS-I）模塑和挤出材料 第2部分：试样制备和性能测定。试样的状态调节参考：GB/T 2918-1998 塑料试样状态调节和试验的标准环境（idt ISO 291：1997）2.1.2 扫描速率的验证试验 分别使用5/min 、10/min 和20/min的升温速率进行试验。2.1.3 等温阶段不同时间间隔的验证试验等温阶段的时间间隔分别为：2min、4min和10min.2.1.4 精密度试验 根据验证试验的结果，再讨论确定精密度试验的试验条件和试验步骤。2.2验证试验材料拟选择以下样品进行试验试验工作。试验样品请各有关单位提
12、供，具体情况见表3。2.3 验证试验的温度范围本试验方案只是对ISO 11357-4进行验证，并不是对各个样品进行研究。所以，考虑将试验温度范围统一，各个验证试验样品的试验温度范围都为0100。2.4 验证试验的结果验证试验的结果，在规定的温度范围内，每间隔5取一个数据（见附表1）。相同试验条件的试验重复次数：2次。2.5参加单位根据会议及调查表反馈的情况，参加该标准制定验证试验工作的单位及仪器等情况见表4。表3 验证试验用样品序号样品分类试验样品牌号MFR密度可提供试验样品的单位1.聚烯烃类HDPE（共聚）5000S1.00.950燕山分公司2.HDPE（均聚）5200B0.350.960燕
13、山分公司3.LDPE1C7A7.00.9170.918燕山分公司4.LDPE200BW2.12.30.9200.922燕山分公司5.LLDPEDDFDA70422.00.920齐鲁分公司6.PP-HB11010.350.900燕山分公司7.PP-HT36F2.03.50.900齐鲁分公司8.PP-BK83031.53.00.900燕山分公司9.PP-BB81010.30.50.900燕山分公司10.PP-RC42200.270.900燕山分公司11.PP-RB41010.280.900燕山分公司12.PPR专用料130E0.280.900燕山分公司(北欧化工)13.PPR专用料B41010.2
14、80.900燕山分公司14.EVA-VA含量18北京有机化工厂15.EVA-VA含量30-16.苯乙烯类PS（不压片）666D78约1.05燕山分公司17.HIPSGH66067约1.05广州分公司18.ABS0215A1820约1.03吉林石化分公司19.ABS301-兰化公司20.SAN（不压片）3273540约1.07大庆石化公司21.聚酯PET（瓶级）（不压片）BG-85-仪征化纤公司22.PBT（非增强）（不压片）L2100G-约1.301.32仪征化纤公司23.其他聚酰胺24.POM25.PC26.PVCS1000聚合度10001.31齐鲁分公司27.聚氨酯1195烟台万华28.聚
15、氨酯8185烟台万华注：表中23#25#样品暂未找到，请有关单位抓紧样品的收集和制备工作。2.6 试验安排2.6.1 按照2.2确定的材料，由起草单位负责收集样品。收集样品单位负责制备（压塑）试片，并将试片统一标识。2.6.2请样品制备单位将试片分别寄至参加试验的单位。2.6.3参加验证试验的实验室收到试验样片后，对样片进行状态调节，至少48小时。之后按讨论的验证试验各条件进行试验，将试验结果填写到试验数据表中（见附表1，复制使用）。同时保留样品试验的原始数据图。并填写附表2.2.6.4请参加验证试验的单位于2009年10月31日前完成试验，并将数据传送或邮寄给中国石化北京燕山分公司树脂应用研
16、究所（第一起草单位，项目负责人李震环高工，Email：lizhh_66）。表4 参加标准制定验证试验的单位及仪器情况表序号仪器型号仪器生产商单 位联系电话联系人工作内容AQ100美国TA公司中国石化北京燕山分公司树脂应用研究所010-81340744李震环吴彦瑾样品制备验证试验BDSC6200日本精工CDianmond美国PE公司天津大学材料学院022-87401877黄定海验证试验DQ2000美国TA公司中国化工集团公司工程中心010-80483738-8713张雪芹验证试验ETA2910美国TA公司齐鲁石化树脂加工应用研究所0533-7589292侯斌样品制备验证试验FPyris 1美国P
17、E公司大庆化工研究中心0459-6765152-31202张立军验证试验GPyris 1美国PE公司国家化学建材测试中心材料部010-59202489桂华验证试验HDSC200德国耐弛公司国家化学建筑材料测试中心（建工测试部）010-84288681黄家文李鑫验证试验ITA2910美国TA公司北京燕化公司研究院010-80344834严彩娟验证试验J茂名公司化工分部广东茂名乙烯工业公司周兵验证试验K梅特勒烟台万华北京研究院周青验证试验L822梅特勒中海壳牌石油化工有限公司0752-3682506淡春荣验证试验M梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司138 1069 6237唐远旺验证试验N德国耐弛
18、仪器制造有限公司021-63532705曾志强验证试验O沃特世科技(上海)有限公司美国TA公司010-85868899孙程博验证试验中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司树脂应用研究所2009年4月1日附表1.比热容验证试验数据表实验室名称： 联系人 ： 样品名称 ： 试验方法： ISO 11357-4：2005 样品质量 ： mg 实验室环境：温度 湿度 % 备注： 试验条件：样品形状： 片 粒 扫描速率： 5/min 10/min 20/min 等温阶段时间间隔： 2min 4min 10min序号温度. 比热容Jg-1K-110253104155206257308359401045115012551360146515701675178018851990209521100试验者： 复核者： 附表2.试验仪器情况表实验室名称联系人仪器型号仪器制造商是否配备比热容分析软件 是 否 是 否仪器检定单位仪器状态检查（标准物质测定）（注：此栏是为了考察仪器在校准前校准后及试验进行完成后的状况。）标准物质标准值实测值Tm Hm J/g测定时间Tm （）Hm （J/g）铟试验前标准物质证书号：仪器自带校准仪器后试验后锡试验前标准物质证书号：仪器自带校准仪器后试验后备注：