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中華人民共和國國家標準

GB 11175-89

聚乙酸乙烯酯乳液試驗方法

Testing methods for polyvinyl acetate emulsion

1 主題內容與適用范圍

本標準規定了聚乙酸乙烯酯乳液的取樣、外觀、pH值、蒸發剩余物、粘度、灰分、最低成膜溫度、薄膜性質、穩定性、殘存單體和粒徑的試驗方法。

本標準適用于聚乙酸乙烯酯乳液性能的測試。

2 引用標準

GB 1724 涂料細度測定法

GB 2794 膠粘劑粘度測定方法(旋轉粘度計法)

GB 8325 聚合物和共聚物水分散體pH值測定方法

3 取樣方法

3．1 有關取樣的術語及定義

3．1．1 產品

完成全部加工工序的制品，一般停留在反應釜或貯槽內。

3．1．2 成品

檢驗合格后的產品，一般用塑料袋裝，置于鐵桶、紙桶或木桶內。

3．1．5 批

標有相同規格和批號的一組成品。

3．1．4 批量

在相同條件下所制造的一定數量的產品或成品。

3．2 從反應釜或貯槽裝產品取樣

3．2．1 產品混勻

為保證同一批量產品均勻和防止結皮，必須不停地攪拌，取樣前攪拌時間不少于半小時。

3．2．2 樣品取出

混勻后立即取樣，按容器上、中、下順序用不銹鋼提子取三份等體積樣品，將樣品倒在清潔且干燥的樣品瓶內，封好保存。

3．3 從桶裝成品取樣

3．3．1 抽樣規定

從每批成品中，按規定隨機抽取成品，抽取數見下表。

每批包裝容器數 最少抽取數目

2～8 2

9～27 3

28～64 4

65～125 5

126～216 6

217～343 7

344～512 8

513～729 9

730～1000 10

3．3．2 取樣步驟

取樣前用不銹鋼勺將成品充分攪勻，隨即用勺從桶中心位置取樣，從每個包裝桶內取出大致同體積的成品，倒在清潔而干燥的樣品瓶中封好保存。

3．4 取樣量

取出的樣品總量至少應為試驗需用量的2倍，一分為二，一份送交試驗，一份密封保存在清潔且干燥的樣品瓶內。每份都要注明產品(或成品)的名稱、規格批號、生產日期和取樣日期。

S．5 樣品制備

樣品放置在23±2 ℃，濕度45％～85％試驗室內1 h以上再進行試驗。試驗前用玻璃棒將樣品攪勻，然后用40目尼龍網或不銹鋼網過濾，把結皮和凝聚物除去，并在試驗報告中提及。

注：以下各項試驗方法的取樣均按本章規定執行。

4 外觀試驗方法

外觀通過人的感觀進行判斷。

4．1 儀器

4．1．1 玻璃棒：直徑8 mm左右，粗細均勻，長度200 mm左右。

4．1．2 玻璃板：表面平滑、潔凈、干燥。

4．2 試驗步驟

用玻璃棒將試樣混勻后薄薄地涂敷于玻璃板上，隨即目測有無粗顆粒和雜質。

4．3 試驗結果

目測無可見的粗顆粒或雜質即為外觀合格，否則為外觀不合格。

4．4 試驗報告

a．試樣的規格、批號和生產、取樣及試驗日期；

b．試驗結果及試驗人員。

5 pH值試驗方法

按GB 8325的規定進行。

pH試紙選擇適當范圍的精密pH試紙。6 蒸發剩余物試驗方法

6．1 定義

在規定的條件下，加熱試樣，其中水和低沸點物質蒸發掉，增塑劑也會少量隨著蒸發掉，剩余物主要是聚合物，增塑劑，乳化劑以及填料等。

6．2 方法提要

在試驗條件下，把試樣烘干，計算剩余物與試樣的質量百分比。

6．3 儀器

6．3．1 稱量瓶：直徑50 mm，扁形或直徑相同的鋁箔皿。

6．3．2 干燥器：用硅膠作干燥劑。

6．3．S 鼓風恒溫干燥箱：溫控范圍在50～200 ℃的電熱恒溫干燥箱，有自動控溫裝置。

6．3．4 分析天平：感量為1 mg，稱量范圍100～200 g。

6．4 試驗步驟

用稱量瓶稱取1 g試樣(稱準至0．001 g)并使之流平，將其置于恒溫在107．5±2．5 ℃的干燥箱內，放置稱量瓶的擱板位于箱頂部2／3處，經干燥175—185 min后取出，放入干燥器內冷卻至室溫后稱量。

6．5 試驗結果計算

S=(m[1]／m[2])×100 (1)

式中：m[1]——干燥后試樣質量，g；

m[2]——試樣總質量，g；

S——蒸發剩余物，％。

平行試驗的兩個結果的絕對誤差不應大于0．5％，試驗結果以兩個結果的算術平均值表示，精確到小數點后一位。

6．6 試驗報告

a．試樣的規格、批號和生產、取樣及試驗日期；

b．試驗結果和試驗人員。

7 粘度試驗方法

除試驗溫度控制在30±0．5 ℃以外，其余按GB 2794的規定進行。

8 灰分試驗方法

8．1 定義 指試樣經灼燒后所剩余的無機殘渣。

8．2 方法提要

在試驗條件下灼燒試樣，計算灼燒后剩余殘渣與試樣的質量百分比。

8．3 儀器

8．3．1 瓷坩堝：容量50 mL；

8．3．2 電爐：功率不小于1 kW；

8．3．3 馬弗爐；

8．3．4 分析天平：感量0．1 mg，稱量范圍100—200 g；

8．3．5 干燥箱：控溫范圍50～200 ℃的電熱恒溫干燥箱，有自動控溫裝置。

8．4 試驗步驟

8．4．1 干燥

用瓷坩堝稱取3 g試樣(稱準至0．0001 g)，然后按6．4條的規定進行。

8．4．2 炭化

于燥后用坩堝鉗取出坩堝，放在電爐上進行炭化。

8．4．3 灰化

炭化后，用坩堝鉗放到馬弗爐中灰化，在900～1 000~C下灼燒至恒重。

8．4．4 稱量

灰化后，用坩堝鉗把坩堝放到干燥器中冷卻lh，待冷卻到室溫后稱量，準確至0．000 1g。

8．5試驗結果計算

A=(m[1]／m[2])×100 (2)

式中：m[1]——灰分質量，g；

m[2]——試樣總質量，g；

A——灰分，％。

試驗結果以平行試驗結果的算術平均值表示，保留一位有效數字。

8．6 試驗報告

a．試樣的規格、批號和生產、取樣及試驗時間；

b．試驗結果。

9 最低成膜溫度試驗方法

9．1 定義

最低成膜溫度是使乳液能形成連續透明薄膜的溫度下限值。

9．2 原理

在能形成由低溫至高溫的溫度梯度的金屬板上涂敷試樣，在溫度條件有利時，隨水分蒸發聚合物乳液粒子充分融結，形成連續透明薄膜，否則白堊化，其分界處的溫度即為試樣的最低成膜溫度。

9．3 儀器和設備

最低成膜溫度測定儀主要由溫度梯度板、溫度測量裝置及涂膜器組成。

9．3．1 溫度梯度板

可由鋁、不銹鋼或銅等金屬矩形板制成，其表面或者完全平滑，或者含有幾個深度0．2或0．3 mm、寬20 mm的條形槽。矩形板一端是熱源，一端是冷源，能形成均勻溫度梯度。

9．3．2 溫度測量裝置

一組玻璃溫度計或一組熱電偶，精度0．1 ℃，測量范圍：低溫最高不大于0 ℃，高溫最低不小于50 ℃。

9．3．3 涂膜器

9．3．3．1 有槽溫度梯度板，涂膜器所使用的刮刀，應符合GB 1724的規定。

9．3．3．2 無槽溫度梯度板，使用能制備0．2 mm厚、20 mm寬的膜的不銹鋼涂膜器，如圖所示。

9．4 試驗步驟

9．4．1 溫度梯度的形成

根據試驗試樣最低成膜溫度的范圍，利用設備的冷、熱源使梯度板形成適當的溫度梯度。

9．4．2 最低成膜溫度的測定

利用涂膜器將試樣涂布在梯度板上，通過干燥空氣加快成膜速度。當形成連續透明薄膜和白堊化部分明顯時，測量分界處溫度即最低成膜溫度。

9．5 試驗結果

用最低成膜溫度表示試驗結果，結果取整數，測量精度±1 ℃。

9．6 試驗報告

a．試樣規格，批號和生產、取樣及試驗日期；

b．室溫和濕度；

c．冷源和熱源的控制溫度；

d．溫度梯度形成時間及梯度板各點溫度；

e．測量最低成膜溫度的時間以及溫度值。

10 薄膜耐水性質試驗方法

10．1 定義

聚乙酸乙烯酯乳液在一定條件下能形成連續透明的薄膜，通過對薄膜的滴水試驗結果和對薄膜水溶物含量試驗結果來表征其耐水程度。

10．2 薄膜試樣的制備

按本標準9．4條規定測得試樣最低成膜溫度值，在不低于該溫度的條件下，在玻璃板上制備約

0．2 mm厚的薄膜，將其置于干燥器中，放置24 h以上，供下述試驗用。

10．3 滴水試驗

10．3．1 原理

聚乙酸乙烯酯通常含有乳化劑和聚乙烯醇等水溶性高聚物，當把水滴到制備的薄膜試樣上時，會由于吸水而呈白濁，以此試驗樣品耐水程度。

10．3．2 儀器

秒表：精度0．2 s。

10．3．3 試驗步驟

把薄膜試樣從干燥器中取出，薄膜朝上，使玻璃板水平地貼緊報紙，滴一滴室溫的水于薄膜上，立即撳動秒表，測定至因白濁而看不出紙上5號漢鉛字的時間。

10．3．4 試驗結果

試驗結果以白濁化時間表示，準確到1 min。

10．3．5 試驗報告

a．試樣規格、批號和生產、取樣、試驗日期；

b．試驗結果；

c．若薄膜呈白濁狀，不能進行此項試驗時也應注明。

10．4 水溶物含量試驗

10．4．1 原理

所制備的薄膜經水浸泡，其可溶于水的物質從薄膜中溶解于水中，以此薄膜質量與浸水前薄膜質量的百分比表示試樣耐水程度。

10．4．2 儀器和裝置

a． 恒溫水��；

b． 分析天平：感量0．1 mg；

c． 干燥器：用硅膠作干燥劑。

10．4．3 試驗步驟

準確稱量10．3中制備的薄膜(玻璃載片的質量是制備薄膜前準確稱量過的)，將其置于30～0．5 ℃的水浴中(水浴的水為蒸餾水)，浸泡24 h，取出晾干，再置于干燥器中放置24h后準確稱量。

10．4．4 試驗結果計算

C＝[(m[2]-m[1])／(m[0]-m[1])]×100 (3)

式中：m[0]——浸水前原薄膜試樣總質量，g；

m[1]——載薄膜的玻璃片的質量，g；

m[2]——溶水后薄膜試樣的總質量，g；

C——水溶物含量，％。

試驗結果取兩位有效數字。

10．4．5 試驗報告

a．試樣規格、批號和生產、取樣及試驗日期；

b．試驗結果；

c．如經水浸泡，薄膜發生乳化分散現象(即薄膜中含有的乳化劑或分散劑溶水后，使薄膜中聚合物再乳化再分散現象)也應注明。

11 穩定性試驗方法

11．1 凍融穩定性

11．1．1 方法提要

把試樣在水的冰點下凍結，破壞聚合物乳液顆粒的水合層，然后在規定的條件下融化，檢查樣品是否能恢復乳液狀態。

11．1．2 儀器和裝置

a．容器：為高密度聚乙烯塑料瓶，有蓋，高70 mm、內徑40 mm、壁厚2 mm的瓶子；

b．低溫箱：溫度控制在-10±0．5 ℃；

c．天平：感量0．5 g；

d．恒溫水��；

e．玻璃棒：直徑8 mm左右、長200 mm左右；

f．玻璃溫度計：2支，一支為-50～0 ℃，精度1 ℃；一支為0～100 ℃，精度0．5 ℃。

11．1．3 試驗步驟

11．1．3．1 凍結

用塑料瓶稱取約50 g試樣，蓋好蓋子，放到溫度為-1010．5 ℃的低溫箱中，凍結16h。

11．1．3．2 融化

取出凍結的試樣，放到溫度控制為30±0．5 ℃的水浴中，融化1 h后，用玻璃棒攪動試樣。

11．1．3．3 高溫融化

若經融化后的試樣粘度增大失去流動性，或用玻璃棒攪不動，需在60±0．5 ℃的水浴中繼續融化

11．1．4 試驗結果

按下列情況判斷：

a． 按11．1．3．1和11．1．3．2條規定進行，如試樣無變化，或粘度稍有增大者，則凍融穩定性合格；

b． 若按11．1．3．2條的規定進行試驗的試樣，不能恢復原狀態，凍融穩定性不合格。

c． 需按11．1．3．3條的規定進行試驗的試樣或能融化，仍不失乳液的使用價值；或雖能融化而呈渣狀，失去使用價值；或最終不能融化，完全破乳；以上各種現象均視為不合格。

11．1．5試驗報告

a．試樣的規格、批號和生產、取樣及試驗日期；

b．試驗結果及融化、高溫融化后的現象；

c．試驗中觀察到的特殊現象。

11．2 高溫穩定性

11．2．1 方法提要

試樣在高溫下放置，造成聚合物乳液顆粒融結，然后冷卻到室溫，觀察試樣外觀變化情況。

11．2．2 儀器和裝置

a．容器、天平、玻璃棒應符合11．1．2條中a．、c．、e．的規定。

b．恒溫干燥箱。

11．2．3 試驗步驟

11．2．3．1 高溫放置

用塑料瓶稱取約50 g試樣，蓋好蓋子，放入溫度為60 ℃的恒溫箱中，持續放置120 h。

11．2．3．2 冷卻

把試樣從恒溫箱中取出，室溫下冷卻3 h，然后用玻璃棒攪拌。

11．2．3．3 外觀試驗

按4．3條的規定進行。

11．2．4試驗結果

根據4．3條的外觀標準表征試樣的高溫穩定性，用合格或不合格表示。

11．2．5試驗報告

a．試樣規格、批號和生產、取樣及試驗日期；

b．試驗結果；

c．試驗中觀察到的現象。

11．3 稀釋穩定性

11．3．1 方法提要

把試樣稀釋，降低聚乙酸乙烯酯乳液保護膠體濃度，試驗乳液顆粒在重力場作用下沉淀的程度。

11．3．2 儀器和裝置

a．試管：平底，具塞，容積30 mL，刻度精度0．1 mL，由底部至30 mL刻度處的高度為20 cm；

b．天平：感量0．5 g。

11．3．3 試驗步驟

取一定量試樣于試管中，加水稀釋到30 mL使其蒸發剩余物為2．5％～3．5％，蓋塞后，上下搖動均勻，放置72 h后測定上層澄清液容積，試管底部沉淀物的容積。

11．3．4 試驗結果計算

U=(V[1]／30)×100 (4)

P=(V[2]／30)×100 (5)

式中：V[1]——上層澄清液容積，mL；

V[2]——沉淀物容積，mL；

U——上層清液容積比，％；

P——沉淀物容積比，％。

計算結果取整數位。

11．3．5 試驗報告

a．試樣規格、批號和生產、取樣及試驗時間；

b．試驗結果；

c．試驗中觀察到的現象。

12 殘存單體試驗方法

12．1 試驗原理

根據乙酸乙烯酯與溴素可進行加成反應的機理，以試樣所消耗標準溴液量計算殘存乙酸乙烯酯的含量，反應式為：

CH[3]COOCH=CH[2]+Br[2] —→ CH[3]COOCHBr+CH[2]Br

12．2 試劑

溴—溴化鉀標準溶液：c(Br[2]／2)＝0．15 mol／L，按附錄A制備。

12．3 儀器和裝置

12．3．1 錐形瓶：150或200 mL，具塞，薄壁。

12．3．2 滴定裝置：25 mL棕色滴定管，滴定架。

12．3．3 天平：感量0．1 g。

12．4 試驗步驟

` 準確稱取10．0 g試樣于錐形瓶內，加25 mL水稀釋試樣，以溴—溴化鉀標準溶液滴定，直至呈微黃色且顏色不消失，記下消耗溶液的體積(每次試驗時，需重新標定溶液)。

12．5 試驗結果計算

殘存單體(％)＝(V·c×0．043／m)×100 (6)

式中：V——試樣消耗溴—溴化鉀標準溶液體積，mL；

c——溴—溴化鉀標準溶液的濃度，mol／L；

m——試樣總質量，s；

0．043——與1．00 mL溴—溴化鉀標準滴定溶液[c(Br[2]／2)＝0．15 mol／L]相當的，以克表示的乙酸乙烯酯的質量，g。平均試驗的兩個滴定值絕對誤差不得超過o．1 mL。試驗結果以算術平均值表示，取一位有效數字

12．6 試驗報告

a．試樣的規格、批號和生產、取樣及試驗日期；

b．標準溶液濃度；

c．試樣消耗標準溶液的體積，mL；

d．試驗結果。

13 粒徑試驗方法

13．1 方法提要

利用顯微鏡觀察樣品微觀下的狀態，目測顆粒的平均直徑。

13．2儀器和設備

13．2．1 顯微鏡：放大倍數不低于1 000倍。

13．2．2 載物片：7．5 cm×2．5 cm；蓋玻璃：2cm×2cm。

13．2．3 天平：感量1 g。

13．2．4 燒杯：100 mL。

13．2．5 玻璃棒：直徑約8 mm、長約200 mm。

13．3 試驗步驟

13．3．1 制備蒸發剩余物為1％的試樣

稱取一定量試樣，加適量水稀釋后，使其蒸發剩余物為1％，用玻璃棒攪勻。

13．3．2 測粒徑

用玻璃棒沾一滴制備好的試樣于載物片上，把蓋玻片蓋在試樣上，不使氣泡產生，放在顯微鏡下觀察，目測50個以上的粒子直徑，確定其平均直徑。

13．4 試驗結果

平均粒徑取一位有效數字。

13．5 試驗報告

a．試樣的規格、批號和生產、取樣及試驗日期；

b．試驗結果及放大倍數；

c．試驗中能觀察到的特殊現象，如單個粒子的聚集體。

附 錄 A

溴—溴化鉀[c(Br[2]／2)＝0．15 mol／L)標準溶液制備方法

(補充件)

A1 配制

稱取60 g溴化鉀(分析純)及3．3 mL溴(分析純)溶于100 mL蒸餾水中，再稀釋至1 000 mL。

A2 標定

移取20．00 mL上述溴—溴化鉀溶液，置于200 mL碘量瓶中，加入15％碘化鉀水溶液10 mL，密封后于20—25 ℃下在暗處放置5 min，用濃度c(Na[2]S[2]O[3])＝0．1 mol／L硫代硫酸鈉標準溶液滴定至碘的顏色極淺時，加入1％淀粉指示劑1 mL，繼續滴定至藍色消失。

A5 計算

溴標準溶液濃度按式(A1)計算

c＝0．005V (A1)

式中：c——溴標準溶液濃度，mol／L；

V——消耗的硫代硫酸鈉標準溶液體積，mL。

附加說明：

本標準由上海橡膠制品研究所歸口。

本標準由天津市有機化i實驗廠負責起草。

本標準主要起草人何乃謙、蘇蘊誠、王明堂。

本標準參照采用日本工業標準JISK 6828—1977(80)《聚醋酸乙烯酯乳液試驗方法》。

中華人民共和國化學工業部1989—03—10批準 1 990—01—01實施