GB T 27810-2011 色漆和清漆用漆基.凝胶渗透色谱法(GPC).用四氢呋喃做洗脱剂.pdf
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1、ICS 87.040 G 50 中华人民11: ./、道主3不日国国家标准GB/T 27810-2011 /ISO 13885-1 : 2008 色漆和清漆用漆基凝胶渗透色谱法(GPC)用四氢映喃做洗脱剂Binders for paints and varnishes-Gel permeation chromatography (GPC)一TetrahydrofuranCTHF) as eluent CISO 13885一1:2008 , Binders for paints and varnishes-Gel permeation chromatography (GPC)-Part 1: T
2、etrahydrofuran CTHF) as eluent, IDT) 2011-12-30发布数码防1)中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2012-06-01实施发布GB/T 27810-2011/ISO 13885-1 :2008 目次E1112222223444455556666777788889000 -A1IAti 算计的图谱色格备定净规制航uuu的的的1质液件附备椭争相给uu物溶-3时线H匍.析据计的供uuuu准定的/曲的备分数的线阳统.制.集标标作积定.液准和始值曲u用义扣-芽柱括器采准H用用操体标备溶的件集则原均布则复凹附刷刷一;四钳恤栅蜘旷帧刷刷
3、四阳阳制附四储瞅瞅总由平分颐总重围范语理器脱器样验2分数JJJJ精JJ言范规术原仪JJJJJJJJ洗仪JJJJJJ取试J.111口2UFDFbFDRU严DRUFbFbqt巧d町i7句QUQU1ill前123456789MUUGB/T 27810-2011 /ISO 13885-1: 2008 12. 3 再现性1013 试验报告-13.1 总则13.2 仪器设备的基本数据.13.3 样品的特殊数据.12 附录A(规范性附录)不同尺寸色谱柱实验参数的换算13附录B(资料性附录)聚合物标准物质说明书的示例.14 附录c(资料性附录)进一步的说明. 参考文献. E GB/T 27810-2011/I
4、SO 13885-1 :2008 目U昌本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用国际标准IS013885-1: 2008 (色器和清潦用漆基凝胶渗透色谱法CGPC)第1部分:用四氢映喃做洗脱剂。与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:一-GB/T3186-2006 色漆、清漆和色漆与清漆用原材料取样(lSO15528: 2000 , IDT) 一-GB/T6379.1-2004 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第l部分:总则与定义(lSO5725-1: 1994 , IDT) 一-GB/T20777-2006 色漆和清漆试样的检
5、查与制备(lSO1513:1992,IDT) 本标准作了下列编辑性修改:一一改变了标准名称。本标准由中国石油和化学工业联合会提出。本标准由全国涂料和颜料标准化技术委员会CSAC/TC5)归口。本标准起草单位:中海油常州涂料化工研究院、深圳广田装饰集团股份有限公司。本标准主要起草人z黄宁、崔建法、胡基如。阳山GB/T 27810-2011/ISO 13885-1 :2008 色漆和清漆用漆基凝胶渗透色谱法CGPC)用四氢肤喃做洗脱剂警示一一本标准可能涉及危险的物质、操作及设备。本标准无意论及与其使用有关的(如果有的话)所有安全问题,因此本标准的使用者有责任制定合适的安全和健康措施并保证符合国家的
6、任何法规的规定。具体的危害陈述见第6章。1 范围本标准规定了用凝胶渗透色谱法CGPC)1)测定溶解于THFC四氢吱喃)中的聚合物的分子量分布、数均分子量M.和重均分子量M,的方法。即使用本方法能获得良好的重复性,本方法也不能用于发生了特殊的相互作用的某些聚合物,例如在样品/洗脱剂/色谱柱体系间发生了吸附作用。本方法不是一种绝对的测定方法,需要用市售的无支链聚苯乙烯标准物质进行标定,而这种标准物质己用绝对方法测得其分子量。因此除聚苯乙烯外,聚合物样品的测定结果仅用于相同类型样品组间的比较。本标准规定的条件不适用于用GPC分析M,数值大于106的聚合物样品(见附录C)。本标准无修正方法,例如消除峰
7、加宽。如果要得到绝对分子量数值,需要使用绝对方法测量,例如用膜渗透法测定M.或光散射法测定M,o2 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。ISO 1513 色漆和清潦试样的检查与制备CPaints and varnishes-Exarnination and preparation of sarnples for testing) ISO 5725-1 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第1部分:总则与定义CAccuracyC trueness and pr
8、ecision)of rneasurernent rnethods and results-Part 1: General principles and defini tions) ISO 15528色潦、清器和色器与清漆用原材料取样CPaints,varnishes and raw materials for paints and varnishes-Sarnpling) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 凝胶潘适色谱法gel permeation chromatography 完全溶解在洗脱剂中的聚合物样品的分子被一种多孔的柱填物分级,依据分子的大小(或者更准确1) 又称
9、体积排阻色谱法(SEC)。1 GB/T 27810-2011/ISO 13885-1 :2008 地说,是指在这种洗脱剂中形成的聚合物线团的大小)进行分离的一种色谱法。注1:小分子比大分子更频繁地进入柱填物的孔穴内因而被滞留,这样大分子较早地被洗脱出来,随后是小分子。在给定的测试条件下,保留体积仅随分子大小而变化。注2:凝胶渗透色谱法是液相色谱法的一种特殊形式。4 原理样品中的聚合物含量确定后,用洗脱剂稀释样品至浓度小于5g/L,然后将稀释样品的等分试样注入GPC系统中。用浓度灵敏型检测器,通常是示差折光检测器,依据递减的分子线团大小测定从色谱柱中洗脱出的分子的浓度。借助已由该GPC系统测得的
10、标定曲线从总的色谱图计算分子量分布,Mn和Mw数值以及不均匀性或多分散性Mw/Mno5 仪器5. 1 总则仪器应由图1所示部件组成,如下所述。应保证与洗脱剂或样品溶液接触的所有部件由耐这些试剂或试样的材料制成,并且不存在任何形式的吸附作用和记忆效应。用THF作洗脱剂时,GPC仪器的各个部件应该使用不锈钢或铁金属毛细管连接。洗脱剂贮槽圈1GPC仪器的方框图5.2 洗脱剂的供给洗脱剂贮液罐应能防止洗脱剂受到外界的影响,例如接触空气或光线照射,必要时可在洗脱剂液面上方充惰性气体层。洗脱剂贮液罐应有足够的容积,以使洗脱剂与柱填物的表面保持平衡并能进行若干个分析。洗脱剂应进行脱气处理。脱气可在放入贮液罐
11、前进行或在贮液罐与泵系统之间用一个过滤装置进行脱气,以防止泵系统出现故障或在检测器上形成气泡。采用的脱气方法有多种,如气泡分离法,在线吹氮气法或真空脱气法,可以任意选择。5.3泵泵应保证洗脱剂尽可能平稳和无脉动地流过色谱柱,流速应为1mL/minC见附录A),流速的最大允许偏差为0.1%。为满足这些要求,泵应以最佳效率在此流速下运行。5.4 注射系统注射系统能将预定的准确数量的样品溶液以快速而又平稳的方式注射到洗脱剂液流中。用样品溶液注满样品环,随后将样品溶液注入洗脱剂液流中时,必须使用足够多的液体量以确保即使发生层流效应,样品环仍完全浸没在样品溶液中并且随后被彻底冲洗。? GB/T 2781
12、0-2011 /ISO 13885-1: 2008 通过合理的设计或充分的冲洗可避免注射系统中前一个样品溶液的记忆效应。5.5 色谱柱仪器应配备一根或多根按顺序串联的色谱柱,柱内填充有球形多孔填料,孔径与待测聚合物分子的大小相匹配。填料通常是按特定的聚合工艺合成的苯乙烯/二乙烯基苯(S/DVB)共聚物,该填料在溶剂中仅有轻微的溶胀现象,因此在选择的流速所产生的压力下,通常不会变形。除了多孔球形S/DVB颗粒外,其他有机单体合成的聚合物或二氧化硅(硅胶)也可用做填料。选用填料的准则是其表面与样品中的聚合物分子之间不会发生相互吸附作用。此外在色谱体系内,待测样品不应发生化学的或结构的变化。某些聚合
13、物会与填料表面发生相互作用,如吸附作用,并且其他的效应有时会干扰GPC的分离机理,这种效应的详情及适当的补救措施的注释在附录C中讨论。若不同实验室计划对这类聚合物的分析结果进行比对,实验室应商定本标准未规定的测试条件的细则。本标准的目的之一是保证使用不同GPC仪器的实验室,分析同一个样品所获得的结果尽可能一致。为了达到这个目的,必须遵守下面规定的关于峰加宽(用若干块理论塔板来表示)和分离性能的最低要求。a) 理论塔板数所用仪器的理论塔板数N由半峰高处的峰宽测定(见图2)。在与分析聚合物相同的条件下将20L的乙苯溶液(浓度1g/L)注入色谱柱中(见附录剖,并由色谱图按式(1)计算理论塔板数:N一
14、5.54 X (, 2 X 10 -, -H . I一一(飞W+J L 式中zV,一一峰最大值处的保留体积;wt 半峰高处的峰宽(见图2)一一与V,和W的单位相同;L一一柱/柱体系的长度,单位为厘米(cm)。. ( 1 ) 结果以单位柱长的理论塔板数表示。满足本标准要求的柱体系,理论塔板数至少为20000块每米。拖尾峰和前伸峰(不对称峰)计算塔板数的方法参阅附录C。N=手=s叫言tX于关键词:1 注射y d 圄2半峰高法测定理论塔板数N ,1 3 GB/T 27810-2011/ISO 13885-1 :2008 b) 分离性能为确保足够的分辨率,所用柱体系的19M与保留体积氏的标定曲线应不超
15、过规定的斜率。对待测聚合物而言,该参数的测定最好利用一对聚苯乙烯标准物质,洗脱至峰最大面积测得或从标定曲线上获得并按式(2)分析如下:V ._M -V._f10YM、za Z:_ 6.0 . ( 2 ) 式中:V. M 分子量为Mx的聚苯乙烯的保留体积,单位为立方厘米(cm3); 吭.(阳Mx)分子量为10倍Mx的聚苯乙烯的保留体积,单位为立方厘米(cm3); 人一一色谱柱的横截面面积,单位为平方厘米(cm2)。选择Mx使待测聚合物样品的峰最大值出现在这两个保留体积之间的近似中点处。5.6 柱温控制在室温(15C35 C)或最高不超过40C的条件下进行测试。分析期间柱温变化不应超过lC(见附录
16、。5. 7 检测器采用示差折光检测器,池体积不应超过0.010mL(见附录A)。注:只允许使用单一类型检测器的原因见附录C,如果被测样品是共聚物或聚合物的混合物,应确保所有的组分有相近的响应因子(检测器信号与洗脱液中分析物浓度的比值,对示差折光检测器而言,是比折光指数增量V,通常用dn/dc表示),即数学表达见式(3): 0.2哇。 ( 3 ) 式中:ki和kj分别是组分i和j的响应因子;dn/dc一一对应浓度c变化时的折射指数n的变化。如果一组样品的分析结果的响应因子比值不在这个范围内,就要使用不同的检测器或组合式检测器。如果不同实验室计划要对这样一组样品的结果进行比对,应商定检测器的类型,
17、如果使用了不同的检测器,应在试验报告中注明使用的理由(见附录。本标准规定了对电子阻尼的最低配置,用试样进样获得的检测器响应其噪声高度应小于聚合物峰最大值的1%。由于压力、温度和流速的变化会影响噪声的高度,尤其是对示差折光检测器,因此应采取适当的措施保持恒定的温度并抑制脉动。5.8 数据采集检测器信号由电子数据采集系统记录(详见第11章)。6 洗脱剂4 四氢吱喃(THF)洗脱剂应符合下列规格:一一-成分质量分数99.5%;一一水的质量分数. ( 9 ) 1 hi J 除非样品和标定聚合物具有相同的结构或者在所用的洗脱剂中二者具有相同的Mark-Houwink指数民11. 4 分布曲线的计算累积质
18、量分数分布曲线S(M)是由归一化的间隔面积加和得到,S(M)应为低分子量分析极限与分布曲线和横坐标Mi相交点之间的所有面积的总和;2(hj-1十hj)/2S(Aft)=2212=n 100 三JhJ ( 10 ) 9 GB/T 27810一2011月SO13885-1 :2008 式中:j=l在曲线的低分子量端点,j=n在曲线的高分子量端点。微分分布曲线W(M)的形状取决于选择的横坐标。分子量W与19M的相对频率的曲线,要求按下列公式之一由净色谱图的横坐标V.或tR值计算W:hi ,/ dV. W (lgM) = (-1)言-;-x一). . . . . ( 11 ) 22hJMlgM/ 或/
19、 dtR W (lgM) = (-1)芦x(一一). ( 12 ) 22hJMlglLUz j=l 即:归一化的色谱图高度乘以修正曲线一阶导数的负倒数。12 精密度12. 1 总则本方法的精密度由几个循环试验测得(详见附录。如果个别样品以非理想的方式与柱填料表面相互作用(如5.5所述),那么标准偏差能增大至给定值的数倍。12.2 重复性根据ISO5725-1的方法,重复性是在尽可能恒定的试验条件下,即在同一个地点(同一个实验室)由同一个操作者用同一台仪器在短的时间间隔内按照相同的测试方法进行试验得到的一组试验结果的精密度。下列的重复性标准偏差风是以测量值的百分数表示:Mn:,=3% M田:,=
20、2%M.:r二3%Mw/M :,=3% M:,=2% 12.3 再现性根据ISO5725-1的方法,再现性是在可比较的条件下,即在不同的实验室由不同的操作者使用不同的设备,但按照相同的测试方法对同一个试样进行试验得到的一组试验结果的精密度。对Mn和M田等参数的再现性标准偏差R(在12.2中涉及),平均高于重复性标准偏差r的5倍。由所有实验室对一条平均分布曲线在不同区域计算得到的再现性标准偏差R值如下所列:0%-10%低分子量区域=R=50% 10%-90%区域:R=ll% 90%-100%高分子量区域:R=38% 如上所示重复性标准偏差R数值之间较大的差异表明各实验室通过商定本标准目前尚未包含
21、的其他细节使其统一,可以改进结果的可比性。各个实验室间测量结果不同的主要原因是对高低分子量组分色谱图拖尾峰的估算方法不同所致。因此要特别注意11.2. 3第一段及11.2.1的规定,尤其是在计算机上手动或自动绘制基线和确定分析极限时。10 GB/T 27810-2011/1S0 13885-1 :2008 13 试验报告13. 1 总则试验报告应包括本标准涉及的信息以及13.2和13.3要求列出的数据(在相同的测试条件下对一系列样品进行分析,仅需列出一次13.2中要求的数据)。以()号标识的条款应在实验室内记录,不必在试验报告中说明。13.2 仪器设备的基本数据13.2. 1 所用仪器的数据a
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