SH T 1827-2019 塑料 结晶度的测定 X射线衍射法.pdf

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1、 中华人民共和国石油化工行业标准 / 塑料结晶度的测定 射线衍射法 发布实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 前 言 本标准按照/ 给出的规则起草 本标准由中国石油化工集团有限公司提出 本标准由全国塑料标准化技术委员会石化塑料树脂产品分会(/ / )归口 本标准负责起草单位:中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、北京燕山石化高科技术有 限责任公司 本标准参加起草单位:天津大学、上海交通大学、中国石油化工股份有限公司北京化工研究院、 中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司、中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司、布鲁克 (北京)科技有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司、丹东浩元仪器有

2、限公司、丹东通达科技有 限公司、上海若祎新材料科技有限公司 本标准主要起草人:李瑞峰、郑慧琴、王正元、王伟众、吴彦瑾、张立军、任敏巧、金文仁、居 威材、王通、杜海燕、姜传海、孟鸿诚、石洪波、钟喆、韦丽明 本标准为首次发布 / 塑料结晶度的测定 射线衍射法 警告:使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验本标准并未指出所有可能的安全问 题使用者有责任采取适当的安全和健康措施并保证符合国家有关法规规定的条件 范围 本标准规定了用射线衍射法测定聚乙烯()和聚丙烯()结晶度的方法 本标准适用于颗粒或粉末状聚乙烯和聚丙烯(晶型、 晶型)压塑或注塑试样结晶度的测定 本标准不适用于填充聚乙烯和聚丙烯结晶度

3、的测定 注:聚乙烯和聚丙烯制品结晶度的测定可参照本标准高乙烯含量的乙丙共聚聚丙烯也可参照本标准 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文 件凡是不注日期的引用文件其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 / 塑料聚乙烯()模塑和挤出材料第部分:试样制备和性能测定 / 塑料聚丙烯()模塑和挤出材料第部分:试样制备和性能测定 / 塑料试样状态调节和试验的标准环境 多晶射线衍射仪 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 结晶度(射线衍射法) 根据部分结晶聚合物的射线衍射强度峰总面积中晶区部分贡献的百分数计算的结晶度 方法概要 聚合物的结晶度与

4、结晶相射线衍射峰积分面积成正比在规定的试验条件下收集角度 范围内试样的铜 射线衍射数据采用化学计量学分峰程序软件获得被测晶面衍射峰和非晶散射 峰的角度及峰面积计数值以结晶峰峰面积之和与其加非晶峰峰面积之和的比值经校正后得到试 样的结晶度 标准物质 符合 技术要求的粉末或标准物质 / 仪器设备 射线衍射仪 符合 技术要求的射线衍射仪配置铜靶(辐射)旋转样品台仪器按 进行测定的衍射强度稳定性不大于 (以相对极差表示) 注:若仪器光学系统配置或调试不合适造成散射光进入探测器低角度背底会出现一个馒头峰则仪器无法完成 结晶度的测定 软件 射线衍射数据处理软件带 分峰程序 样品 试样制备 试样制备 按/

5、规定采用压塑()或注塑()方法制备试样试样厚度 试样制备 按/ 规定采用压塑()或注塑()方法制备试样试样厚度 取样 用冲压设备或直尺和刀片在压塑()或注塑()方法制备的试样中部裁取一片试片要求试片 平整如镜面无弯折测试面清洁无灰尘等机械杂质并保持干燥试片尺寸按所用仪器规定 注:从制品上取样时可用机加工方法或其他合适方法从制品上制取 的薄片然后按照上述方法 取样 状态调节 按/ 规定在温度为 条件下进行状态调节状态调节时间分别按照/ 和/ 规定 试验步骤 试验条件 按/ 规定在温度为条件下进行测试 校准仪器 启动射线衍射仪( )待仪器稳定后用标准物质()验证仪器衍射强度稳定性不大于 /小时(以

6、相对极差表示) / 设定仪器工作条件 设定射线衍射仪工作条件(见表) 表仪器工作条件 参数项单位设定值 铜靶 扫描范围() (测试时) 扫描范围() (求值时) 工作电压 工作电流 扫描步长() 扫描速度() 发散狭缝 防散射狭缝 接收狭缝 需进行狭缝优化 衍射峰峰 面积计数值 ()晶面 晶型()晶面 晶型()晶面 测试 平行做两份试验在射线衍射仪样品台上装调试片关闭试样室开始测试 试验数据处理 获取峰位置值和峰面积计数值 采用射线衍射仪配置的数据处理软件对试样的射线衍射数据首先进行 点或 点抛物平滑剥离扣除背底( )然后采用分峰程序进行峰形拟合根据衍 射曲线峰型分出晶体衍射峰和非晶体散射峰获

7、取被测试样晶体衍射峰、非晶体散射峰的峰位置值 和峰面积计数值非晶体散射峰和对称的晶体衍射峰应进行对称拟合若测得的晶体衍射峰为非对称 的则按其峰形进行非对称拟合 注:文献中的非晶体散射峰的峰位置值并不统一且某些文献中存在非晶体散射峰非对称分峰的不合理现象 注: 和 (晶型、 晶型)典型的化学计量学( )峰形拟合图见附录 计算 按公式()计算被测试样的结晶度附录为公式()中的因子及其推算公式中系数的计算 方法: () 式中: / 结晶度单位为 (质量分数) 各个晶面衍射峰的校正因子计算见公式( ) 各个晶面衍射峰的峰面积计数值 计算时所采用衍射强度与其观察到的全部衍射强度之比根据实测值获得的校正系

8、数计 算见公式( ) 非晶散射峰的校正因子计算见公式( ) 非晶散射峰的峰面积计数值 结果表述 取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果数据保留小数点后一位 精密度 年在个实验室对个典型和个典型的压塑试样进行了射线衍射法测定结晶度 的精密度试验每个实验室对每个样品重复测定次精密度计算结果见表 注:本标准的精密度按/ 进行计算其中为重复性标准差 为再现性标准差 为重复性 限 为再现性限 注:精密度试验用样品是从结晶度为 的样品中筛选的 表 射线衍射法结晶度测试的精密度数据 序号样品 实验室 参加数 (个) 结晶度 平均值 () 实验室内实验室间 重复性标准 差 重复性 限 重复性变异 系数()

9、再现性标准 差 再现性 限 再现性变异 系数() (晶型) (晶型) (晶型) (晶型) 试验报告 试验报告应包括下列内容: )注明参照本标准 )试验样品的全部资料信息 )仪器工作条件 )试样制备、取样及试样状态调节、试验条件等详细情况 )试样尺寸 )试验结果包括两次的测试结果和算术平均值 )测定中观察到的任何异常现象的细节及其说明例如背底不合格、试样晶型不相符等 )分析日期等 / 附录 (资料性附录) 和 (晶型、 晶型)典型的化学计量学( )峰形拟合图 典型的化学计量学( )峰形拟合图见图 图 典型的化学计量学( )峰形拟合图 (晶型) (晶型)典型的化学计量学( )峰形拟合图见图 图 (

10、晶型)典型的化学计量学( )峰形拟合图 / (晶型) (晶型)典型的化学计量学( )峰形拟合图见图 图 (晶型)典型的化学计量学( )峰形拟合图 / 附录 (规范性附录) 公式()中因子及其推算公式中系数的计算方法 公式()中校正因子的计算 公式()中被测晶面衍射峰和非晶散射峰的校正因子按公式( )计算: ( ) 式中: 各晶面衍射峰的校正因子()和非晶散射峰的校正因子() 、 分子每个重复单元中所含有的全部原子散射因子 计算见公式( ) 计 算见公式( ) 角因子计算见公式( ) 温度因子计算见公式( ) 对各个峰均需按照式( )进行校正因子的计算 公式( )中的计算 ) 的值计算见公式(

11、): ( ) ) 的值计算见公式( ): ( ) 式( )和式( )中: 、 分子每个重复单元中所含有的全部原子散射因子 碳原子的散射因子 氢原子的散射因子 公式( )和式( )中和值的计算 公式( )和式( )中和值的计算见公式( ) (/ ) ( ) 式中: 或 晶面衍射峰位置对应的角度的一半 射线的波长 系数见表 对各个峰均需按照式( )进行和值的计算 / 表 公式( )中各系数值 原子 公式( )角因子的计算 公式( )中角因子的计算见公式( ) () / () ( ) 式中: 晶面衍射峰和非晶散射峰位置对应的角度的一半 对各个峰均需按照式( )进行角因子的计算 公式( )中温度因子的

12、计算 公式( )中温度因子的计算见公式( ) (/ ) ( ) 式中: 晶面衍射峰和非晶散射峰位置对应的角度的一半 射线波长 温度因子的一个近似常数 对各个峰均需按照式( )进行温度因子的计算 公式()中值的计算 公式()中值的计算见公式( ) / ( ) 式中: 所采用的衍射峰的峰面积计数值 衍射峰的峰面积总和 / 参考文献 全国科学技术名词审定委员会材料科学技术名词 第版北京:科学出版社 / 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第部分:确定标准测量方法重复性与再现 性的基本方法 殷敬华莫志深现代高分子物理学(下册) 第版北京:科学出版社 周公度晶体结构测定 第版北京:科学出版社 /

13、中 华 人 民 共 和 国石 油 化 工 行 业 标 准塑 料 结 晶 度 的 测 定X 射 线 衍 射 法SH/T 1827 2019*中 国 石 化 出 版 社 出 版 发 行地 址 ： 北 京 市 东 城 区 安 定 门 外 大 街 58 号邮 编 ： 100011 电 话 ： （ 010） 57512500石 化 标 准 编 辑 部 电 话 ： （ 010） 57512453发 行 部 电 话 ： （ 010） 57512575 http:/www.sinopec-E-mail:北 京 艾 普 海 德 印 刷 有 限 公 司 印 刷版 权 专 有 不 得 翻 印*开 本 880 1230 1/16 1 印 张 21 千 字2020 年 6 月 第 1 版 2020 年 6 月 第 1 次 印 刷*书 号 ： 155114 1698 定 价 ： 30.00 元 SH/T18272019