ISO 4574-1978 Plastics PVC resins for general use Determination of hot plasticizer absorption《塑料 通用聚氯乙烯(PVC)树脂 热增塑剂吸收率测定》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONMEWYHAPOAHAR OPrAHM3AUMR IlO CTAHAPTM3AMl4.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION Plastiques - R.sines de polychlorure de vinyle usages gnraux - DRtermination de la prise de plastifiant chaud Plastics - PVC resins for general u

2、se - Determination of ho t piasticizer absorption Premire 6dition - 1978-09-01 CDU 678.743.22 : 541.183.03 Descripteurs : matire plastique, chlorure de polyvinyle, essai chimique, prise de plastifiant. Rf. no : ISO 4574-1978 (F) Prix bas sur 7 pages AVANT-PROPOS LISO (Organisation internationale de

3、normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique correspondant. Les organis

4、ations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO, participent galement aux travaux. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes internationales par le

5、 Conseil de IISO. La Norme internationale ISO 4574 a t labore par le comit technique ISO/TC 61, Plastiques, et a t soumise aux comits membres en novembre 1976. Les comits membres des pays suivants lont approuve : Allemagne Australie Autriche Belgique Brsil Bulgarie Canada Core, Rp. de Espagne Finlan

6、de France Hongrie Inde Iran Isral Italie Mexique Nouvelle-Zlande Pays-Bas Prou Philippines Pologne Portugal Roumanie Royaume-Uni Suisse Turquie Yougoslavie Les comits membres des pays suivants lont dsapprouve pour des raisons techniques : Tchcoslovaquie U.S.A. 0 Organisation internationale de normal

7、isation, 1978 l imprim en Suisse NORME INTERNATIONALE ISO 4574-1978 (F) Plastiques - Rbsines de polychlorure de vinyle usages gnraux - Ddtermination de la prise de plastifiant chaud 0 INTRODUCTION II existe un besoin dvaluer la quantit de plastifiant ab- sorbe par une rsine de polychlorure de vinyle

8、 destine la fabrication de mlanges secs (dry blends). La prsente Norme internationale spcifie une technique normalise dans des conditions conventionnelles et constitue un complment aux rsultats obtenus selon IISO 4608. Ces essais ne correspondant pas, dans le dtail, aux procds industriels particulie

9、rs utiliss pour la fabrication de m- langes secs (dry blends) de rsines de polychlorure de vinyle et de plastifiant, les rsultats dessai sont empiriques et doivent tre interprts en fonction de lexprience. 1 OBJET ET DOMAINE DAPPLICATION La prsente Norme internationale spcifie une mthode de dterminat

10、ion de la prise de plastifiant chaud des rsines de polychlorure de vinyle usages gnraux (dsi- gnes par GD dans IISO 1060/1, Plastiques - Rsines dhomopolymres et de copolymres de chlorure de vinyle - Partie / : Dsignation) par mlangeage chaud dans un mlangeur plantaire et mesurage de la quantit de pl

11、asti- fiant absorbe. 2 RFRENCE ISO 4608, Plastiques - Rsines de polychlorure de vinyle usages gt!nt!raux - Dtermination de la prise de plastifiant froid. 3 PRINCIPE Conditionnement de 200 parties de plastifiant, dans le bol dun mlangeur plantaire, une temprature de 75 k 0,2 OC Addition de 100 partie

12、s de la rsine essayer et mlangeage avec le plastifiant. Prlvement dchan- tillons de ce mlange divers intervalles de temps (systma- tiquement 1 et 30 min), limination de lexcs de plastifiant par centrifugation, et dtermination de la quantit de plastifiant absorbe par le polymre. Trac dune courbe repr

13、sentant la quantit de plastifiant absorbe en fonction du temps, au moyen de laquelle on peut dterminer, pour la rsine en essai, - la vitesse moyenne de prise de plastifiant (VmPP); - le taux de saturation en plastifiant chaud (TSPC), conventionnel 75 OC et 30 min (voir lannexe). 4 RACTIF Di(thyl-2 h

14、exyl) phtalate (DOP). 5 APPAREILLAGE 5.1 Mlangeur plantaire, ayant la forme gnrale et les dimensions principales indiques aux figures 1 et 2, et comprenant les lments suivants : 5.1.1 Bol, en acier inoxydable, muni dune double en- veloppe. 5.1.2 Thermostat et pompe, pour la circulation deau dminrali

15、se dans la double enveloppe du bol (voir note l), pour le rglage de la temprature du bol 75 + 0,2 “C. 5.1.3 Batteur. 5.1.4 Moteur, suffisamment robuste pour produire la frquence de rotation ncessaire et la maintenir constante pendant toute la dure du mlangeage. 5.1.5 Dispositif dessuyage ou de racla

16、ge, pour le net- toyage de la paroi interne du bol, NOTES 1 Si lessai est effectu une temprature diffrente de celle qui est prvue et, en particulier, une temprature suprieure 85 OC, il est ncessaire dutiliser de Ihuile la place de leau dminralise dans la double enveloppe. 2 II peut tre intressant de

17、nregistrer le couple rsistant pendant la prparation du mlange. Un modle convenable de mlangeur le permettant est disponible commercialement. Des informations dtailles peuvent tre obtenues auprs du secrtariat du comit technique lSO/TC 61 ou auprs du Secrtariat central de IISO. 5.2 Centrifugeuse, avec

18、 toile de centrifugation horizon- tale, permettant dexercer, dans les conditions de lessai, une acclration centripte de 2,5 x 104 m=sm2 3,0 x 104 mss2, mesure au niveau du fond du tube de centrifugation, et quipe ventuellement dun dispositif de refroidissement afin dempcher la temprature du mlange,

19、en fin de centrifugation, de dpasser 30 “C. NOTE - II est permis dadopter une accelration centripte plus leve afin de rduire le temps de centrifugation, par exemple 3,5 X 104 rn=se2 et 30 min, condition davoir vrifi que les rsultats obtenus sont quivalents. 1 ISO 45744978 (F) 1 - Socle 2 - Bti du ml

20、angeur 3 - Dispositif dessuyage ou de raclage 4 - Pied souple 5 - Bol en acier inoxydable 6 - Double enveloppe 7 - Batteur spcial FIGURE 1 - Croquis gnral du mlangeur planbaire modifi 2 ISO 45744978 (F) Dimensions en millimtres $224 0 t 136 0 I I I I f ! I c ) 1 f I 72 FI GURE 2 - Principales dimens

21、ions du bol et du batteur 3 ISO 4574-1978 (F) 5.3 Tubes de centrifugation, de dimensions convenables pour sadapter la centrifugeuse utilise, constitus dun tube, gnralement en verre, termin par un fond conique perc dun trou de diamtre 0,8 mm environ. 5.4 Gaines en plastique (polyamide, polythylne, et

22、c.), munies, dans le fond, dun tronon de tube (par exemple en polychlorure de vinyle) destin supporter le tube de centrifugation. NOTE - Un exemple de tube de centrifugation et de gaine est donn la figure 3. 5.5 Coton hydrophile, de qualit pharmaceutique, ayant une absorption de DOP, mesure dans les

23、 conditions de lessai (voir 6.2) I denviron 10 %. 5.6 Deux balances, lune prcise 0,l g prs (pour la pese des matires) et lautre prcise 0,Ol g (pour la pese des tubes de centrifugation). 5.7 Deux rcipients, de capacit 1 litre environ, lun I ! $,8 Jp2.5 Tube de centrifugation pour la pese du plastifia

24、nt et lautre pour la pese et le conditionnement de la rsine en essai. 5.8 Thermomtre, gradu en 0,l “C. 5.9 Dispositif, pour le mesurage, 0,l OC prs, de la temprature du plastifiant dans le bol du mlangeur et galement de celle du mlange, par exemple un thermo- couple et un millivoltmtre. 5.10 Feuille

25、 daluminium, dpaisseur 0,05 mm environ, permettant de confectionner une spatule Igr et dfor- mable servant prlever du mlange sans arrter le batteur et sans risques de dtrioration de la pale du batteur. 5.11 Chronomtre. ventuellement, 5.12 Dioxyde de carbone solide, pour le refroidissement rapide des

26、 chantillons prlevs. Dimensions en millimtres b I / I : Tube I I / en PVC f / . / / I * a r FIGURE 3- Exemples de tube de centrifugation et de ISO 45744978 (F) 6 MODE OPRATOIRE 6.1 Rglage prliminaire du thermostat Peser, 0,l g prs, 600 g du DOP (chapitre 4) et les placer dans le bol (5.1.1) du mlang

27、eur. Mettre en marche le mlangeur et le laisser fonctionner une frquence de rotation de 60 min” .* Rgler le thermostat (5.1.2) de faon que la temprature du DOP se stabilise 75 + 0,2 OC. Vrifier la temprature avec le thermomtre (5.8). Vider le bol du DOP, nettoyer le bol et le batteur (5.1.3), puis l

28、es scher. 6.2 Mesurage du DOP absorb par le coton hydrophile Effectuer un essai dans les conditions indiques dans le paragraphe 5.2 de IISO 4608, avec un morceau de coton hydrophile de masse 0,100 + 0,002 g, mais sans rsine. Dterminer la masse, en grammes, de DOP absorbe par le coton. 6.3 Dterminati

29、on Dans chacun des douze tubes de centrifugation (5.3), introduire, en tassant modrment, une masse de 0,100 2 0,002 g d u coton hydrophile (5.5). Peser chaque tube avec le morceau de coton hydrophile 0,Ol g prs. Peser, 0,l g prs, 600 g du DOP et les placer dans le bol du mlangeur. Mettre en marche l

30、e mlangeur et le laisser fonctionner une frquence de rotation de 60 min- durant 15 min au moins. Arrter le mlangeur et vrifier que la temprature du DOP est bien de 75 * 0,2 OC. Pendant le conditionnement du DOP, peser, 0,l g prs, dans lun des rcipients (5.7), 300 g de la rsine essayer. Lorsque la te

31、mprature du DOP atteint 75 h 0,2 OC, effec- tuer simultanment les trois oprations suivantes : - placer la rsine dans le bol du mlangeur; - remettre en marche le mlangeur et le laisser fonc- tionner une frquence de rotation de 60 min-;* - dclencher le chronomtre (5.11). NOTE - Si lon utilise le mlang

32、eur auquel il est fait rfrence la note 2 de 5.1, mettre en marche le dispositif denregistrement du couple rsistant en mme temps. Aprs 1 min de mlangeage, sans arrter le mlangeur, prlever un chantillon de 5 g environ du mlange au moyen de la spatule en aluminium (5.10) et lintroduire dans lun des tub

33、es de centrifugation prpars. Placer le tube dans sa gaine (5.4) et le laisser refroidir; le mettre ventuellement dans le dioxyde de carbone solide (5.12) pour le refroidir rapidement. Prlever dautres chantillons de la mme manire, en commenant au moment o le mlange passe de ltat pteux ltat de prmix h

34、umide, et intervalles de temps bass sur lvolution visuelle du mlange, mais, en tout cas, au temps de mlangeage 30 min. Arrter ensuite le m- langeur. NOTE - Lemploi du mlangeur auquel il est fait rfrence la note 2 de 5.1 permet de prlever les chantillons des moments appropris en fonction de la mesure

35、 du couple rsistant. Lorsque le couple commence augmenter, les chantillons doivent tre prlevs une frquence proportionnelle la vitesse daugmenta- tion du couple, jusqu stabilisation du couple. Peser les tubes contenant les chantillons 0,Ol g prs. Replacer les tubes dans leurs gaines et mettre lensemb

36、le dans les logements de ltoile de centrifugation. Mettre en marche la centrifugeuse (5.2) et la rgler de faon exercer une acclration centripte de 2,5 x 104 rnoss2 3,0 x 104 mY2 durant 60 min. Dautres conditions peuvent tre adoptes si elles ont montr quelles donnent des rsultats quivalents. La centr

37、ifugeuse peut tre refroi- die. La centrifugation doit tre ralise dans un dlai de 60 90 min aprs les prlvements du mlange. Retirer les tubes de leurs gaines, les essuyer avec soin pour liminer toute partie de DOP qui se trouverait ventuelle- ment sur la paroi externe des tubes, et les peser 0,Ol g pr

38、s. 7 EXPRESSION DES RSULTATS Pour chaque tube, calculer la quantit de DOP absorbe, en parties pour cent de rsine (p.c.r.), laide de la for- mule - (m, -m,) m2 -“1 1 o m, est la masse, en grammes, de DOP absorb par le coton hydrophile (voir 6.2); m, est la masse, en grammes, du tube de centrifugation

39、 contenant le coton; m2 est la masse, en grammes, du tube contenant le coton et lchantillon, avant centrifugation; m3 est la masse, en grammes, du tube contenant le coton (et le DOP absorb par le coton), la rsine et le DOP absorb par la rsine, aprs centrifugation. NOTE - La quantit de plastifiant ab

40、sorbe, calcule laide de cette formule, est infrieure a la quantit relle, car une partie de la rsine est dissoute dans le DOP non absorb et limine par centrifugation. * Cette frquence est celle de la rotation du batteur autour de laxe du bol (et non celle de rotation du batteur sur lui-mme, frquence

41、qui est de 140 min- environ). 5 ISO 4574-1978 (.F) Tracer une courbe reprsentant la quantit de DOP absorbe, en parties pour cent de rsine, en fonction du temps. Un .exemp lire le taux de saturation en plastifiant chaud comme tant la valeur asymptotique de la quantit de plastifiant absorbe,parcent pa

42、rties de rsine. Le taux de saturation en plastifiant chaud (TSPC), conventionnel 75 “C et 30 min, est dfini par lordonne du point correspondant 30 min, et exprim en parties pour cent de rsine (p.c.r.). NOTE - :Des essais interlaboratoires effectus sur trois rkines ont montr que lcart-type variait de

43、 1,8 3,9 pour la vitesse moyenne de prise de plastifiant (VmPP), et de 8,8 14,l pour le taux de saturation en plastifiant chaud (TSPC), cest-dire la quantit de DOP absorbe en 30 min 75 “C. 8 PROCS-VERBAL DESSAI Le procs-verbal dessai doit contenir les indications sui- vantes : a) la rfrence de la pr

44、sente Norme internationale; b) lidentification complte du matriau soumis lessai; c) le taux de saturation en plastifiant chaud (TSPC) en 30 min 75 OC, exprime en parties pour cent de rsine (p.c.r.); d) la vitesse moyenne de prise de plastifiant (VmPP). Temps, min FIGURE 4 L Exemple de courbe reprhen

45、tatit la qriantitb de DOP absorbee en fonction dU temps ISO4574-1978 (F) ANNEXE RAISONS DU CHOIX DE LA TEMPRATURE ET DU TEMPS La temprature de 75 + 0,2 “C a t fixe la suite de discussions et dessais inter-laboratoires. Le document initial prvoyait deffectuer lessai 88 OC, comme dans la norme ASTM D

46、2396-69. Mais il a t estim qu cette temprature, il ntait pas possible de faire lessai sur des rsines de faible indice de viscosit car il y avait glification, et il a t propos une temprature de 70 OC. En vue de la normalisation de cette mthode sur le plan international, a t recherche la mise au point

47、 dun mode opratoire reproductible, assez rapide, suffisamment slectif. a) La reproductibilit est obtenue, entre autres choses, par le choix de la constance de la temprature pendant la totalit de lessai, rendant les rsultats pratiquement indpendants des caractristiques thermiques de lappareillage (puissance de la pompe de circulation du thermostat, dimensions et isolation des canalisations de raccordement, paisseur et nature du bol du mlangeur, etc.), ce qui a t confirm par les essais interlaboratoires. b) La rapidit de lessa