7 分析步骤

7.1 裂解、热解及光谱测定

7.1.1 氮气流中控温裂解(见图1)

取0.1g～0.2g制备好的试样置于裂解管(A)中。

取少量无水硫酸钠于收集管(C)中，以吸收裂解时生成的水。

放一条湿的刚果红试纸于收集管(C)口上，以鉴定是否有卤素存在(刚果红试纸由红变蓝表示有卤素存在)。若用其他方法检测卤素，可用适当程序代替此步骤，调节电炉(D)的温度至550℃±25℃，并保持此温度，采用此温度是为了获得快速裂解而又不过分分解和炭化，应避免温度低于上述温度范围。使氮气流缓慢通过裂解管，将装有试样的裂解管插入铝块(E)孔中，用氮气取代空气，可防止氧化作用，并便于裂解产物移到管(C)中，氮气流速保持在10 mL/min±2 mL/min。继续加热到裂解完全，约需15 min。用毛细管从管(C)中取少量裂解物于抛光的盐片上。用红外光谱仪(5-7)在2.5 um～15um波长范围内记录红外光谱。为使裂解物变化减至最小，裂解后应立即记录光谱。

7.1.2 火焰热解

取0.1g～0.2g制备好的试样，放在小玻璃试管底部，取一条湿的刚果红试纸放于试管口上，横放试管，并迅速将装有试样的试管底部置于火焰的高温区以使试样迅速地热解，尽可能减少炭化。同时注意刚果红试纸的颜色变化，若由红变兰，则表示有卤素存在。当热解物冷凝于试管冷端时，继续加热到热解基本结束为止，然后将试管从火焰移开，用毛细管取出少量热解物均匀涂于抛光的盐片上。用红外光谱仪在2.5um～15um波长范围内记录红外光谱。为使热解物变化减至最小，热解后应立即记录光谱。

7.2 制膜及光谱测定

7.2.1 生胶溶解制膜

取1g制备好的胶样按7.1规定试验卤素。

在100 mL烧瓶中放入1g制备好的胶样和50 mL二氯甲烷(聚氨酯橡胶用四氢呋喃；氯醇橡胶用环己酮；硅橡胶及丁腈酯橡胶用甲苯；氟橡胶用丙酮)，装上回流冷凝器，加热沸腾至橡胶溶解(也可选择适当溶剂直接溶解，但所选溶剂不应干扰光谱解析)，停止加热。待溶液冷却后移至烧瓶中，在氮气流中或真空中浓缩至最小体积。取几滴浓缩液均匀涂在抛光的盐片上蒸发至干，使薄膜的厚度在6.9um处有10％～20％的透过率。用红外光谱仪在2.5 um～15um波长范围内记录红外光谱。

7.2.2 硫化胶溶解制膜

取1g制备好的胶样热解，按7.1规定试验卤素。

取1g制备好的胶样和50 mL 1,2-二氯苯放入带冷凝器的500 mL锥形烧瓶中。若怀疑有氯丁橡胶存在，则制备5g胶样，取4g胶样连同200 mL 1,2-二氯苯放入带冷凝器的500 mL锥形瓶中，加热至120℃左右直至胶样溶解或部分溶解。溶解所需时间，随胶种而异，天然胶2 h～4 h,氯丁胶需12h以上，而有些橡胶则根本不溶解。12h后停止加热，若胶样仍没有完全溶解，已溶解的橡胶通常情况下也足以作出优质红外光谱图。溶解液冷却至室温后，移入装有50 mL甲苯的烧杯中。若胶料中不含有炭黑，用离心法除去无机填料。若胶料中含有炭黑，则加入10g～20g助滤剂，用滤纸过滤。若仍有炭黑，则重复加入助滤剂过滤，直到滤液中不含有炭黑为止。在通入氮气条件下或真空浓缩离心液至最小体积。取几滴浓缩液均匀涂于抛光的盐片上蒸发至干，使薄膜在6.9 um波长处具有10％～20％的透过率。用红外光谱仪在2.5 um～15 um波长范围内记录红外光谱。

7.2.3 硫化胶的低温降解、溶解制膜

取2g制备好的胶样放到试管中，然后用玻璃纤维堵住管口，放在恒温干燥箱中于200℃±5℃加热10 min。然后取出试管冷却。把胶样移到烧杯中，加入50 mL 1,1,1-三氯乙烷，用玻璃表面皿盖上。将此烧杯置于沸水浴上约30 min，并搅动，以加速降解橡胶的溶解。将此混合物用滤纸过滤，除去所有未溶的硫化胶和填料(如有炭黑析出，在过滤前应加入助滤剂)。利用蒸发、蒸馏或真空旋转蒸发方法除去溶剂。用少量二氯甲烷溶解残余物。若怀疑此液体中含有除橡胶以外的其他物质，而可能干扰红外光谱图解析时，则用乙醇沉淀未经除去溶剂的液体、过滤，将新得到的聚合物再溶于二氯甲烷中，取几滴二氯甲烷溶液，均匀涂在抛光的盐片上蒸发至干，使薄膜的厚度在6.9um波长处有10％～20％透过率。使用红外光谱仪，在2.5um～15um波长范围内记录红外光谱。

7.2.4 混炼胶溶解制膜

混炼胶制膜方法可参照生胶及硫化胶制膜。

8 光谱解析

8.1 参比光谱

8.1.1 由于光谱图的扫描方式不同，必须强调在对未知样品分析之前，应该在同一台仪器上制备一套参比光谱。

8.1.2 参比光谱应按规定程序，由已知组分试样得出。

8.1.3 因并用橡胶的配合比例变化很多，本标准不给出并用橡胶光谱。本标准鉴定并用橡胶，无论采用热解法还是涂膜法制样，都要求被分析的试样中小组分的聚合物所占比例不低于20％(m/m)。但是，20％的天然橡胶/合成聚异戊二烯橡胶与80％氯丁橡胶并用后，其分析可能存在困难，而且较少组分在井用橡胶中所占比例不少于30％时，才可鉴定出；80％丁苯橡胶与20％聚丁二烯橡胶并用时，其分析可能遇到困难，只有其较少组分在并用橡胶中含量不少于30％时，才可鉴定出；丁苯胶与聚丁二烯橡胶的并用可能得出与苯乙烯含量低的丁苯橡胶难以区分的光谱；乙丙橡胶与其他橡胶并用时，乙丙橡胶含量不应低于40%，否则分析有一定困难。

8.1.4 实验室条件及仪器特性等方面的微小但不可避免的变化会在光谱图上产生细微差别，按不同放大倍数制出的光谱图在峰高或波长上也可能存在不同，对此，有经验的试验者应能加以识别。

8.1.5 与对应的生胶样品相比较，硫化橡胶有可能产生略有不同的热解物薄膜光谱，在没有强特征吸收时，解析这些光谱要特别小心。

8.1.6 在8.1.4和8.1.5中提到的事项，会使试验者在使用本方法时遇到困难，故强调注意保存所有鉴定橡胶的涂膜和热解物资料，以备参考。

8.1.7 在光谱解析前应进行卤素试验。若不存在卤素，那么就不具有氯丁橡胶、氯醚橡胶、氟橡胶及氯磺化聚乙烯的特征了。

8.2 特征吸收表

8.2.1 特征吸收表只能与参比光谱图一起使用，它们显示了与橡胶涂膜及橡胶热解物有关的主要吸收光谱。例如某些峰的特征，它们与临近峰的关系，或光谱的其他区域等等。

8.2.2 特征吸收表中列出了各种橡胶的特征吸收峰值，与参比光谱结合，能更准确的判断某些橡胶的存在，当谱图中未出现某些特征峰时，便可依此排除某些橡胶的存在。

8.2.3 吸收峰按特征值从强到弱顺序排列，特征值表示这样一些吸收峰的特点：即试验者可依据它们鉴定橡胶，正确地辨认出胶型。这些吸收峰既不一定是特有的，也不一定是很强的，但却与热解物或涂膜的某些组成或结构相关，适当改变热解和溶解条件，也不严重影响其重现性。

8.2.4 除特殊情况外，如果存在着某种特定橡胶，则所有列出的吸收峰将出现在与其相应的热解物或涂膜光谱上，如果不是这样，则可以推断所要确定的橡胶不存在。

9 试验报告

试验报告应包括下列内容：

a)本国家标准编号；

b)制样方法；

c)除本标准规定的其他方法；

d)橡胶鉴定结果；

e)试验日期、试验人员。

文章来源：《化学试剂标准汇编》

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