ГОСТ 15820-82

ГОСТ 15820-82

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОЛИСТИРОЛ И СОПОЛИМЕРЫ СТИРОЛА

ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ МОНОМЕРОВ И НЕПОЛИМЕРИЗУЮЩИХСЯ

ПРИМЕСЕЙ

Издание официальное

ИI1K ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

УДК 678.746.22:543.869:006.354    Группа    Л29

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОЛИСТИРОЛ И СОПОЛИМЕРЫ СТИРОЛА

Газохромагографнческий метод определения остаточных    ГОСТ

мономеров и неполимеризующихся примесей    15820—82

Polystyrole and copoly men; of styrale.

Gas chromatographic method for determination of rcsiclual monomers and non-polymcnzing impurities

ОКСТУ 2209

Дата ввеления 01.07.83

Настоящий стандарт распространяется на полистирол и сополимеры стирола и устанавливает газохроматографический метод определения содержания остаточных мономеров: стирола, альфаме-тилстирола, акрилонитрила, метилметакрилата и неполимеризующихся примесей: этилбензола и изопропил бензола.

Сущность метола заключается в хроматографировании остаточных мономеров и неполимерн-зуюшихся примесей в полистирольных пластиках на газовом хроматограф с детектором ионнзапии в пламени после растворения, анализируемого полимера в соответствующем растворителе.

Качественный состав смеси определяют по относительному времени удерживания каждого компонента на сорбенте по отношению к «внутреннему эталону», количественный — методом «внутреннего эталона» по площадям пиков на хроматограмме.

1. ОТБОР ПРОБ

1.1.    Пробы для анализа отбирают в соответствии с требованиями нормативно-технической документации на материалы.

1.2.    Из объединенной пробы (порошок, гранулы, бисер, пленка, формованные изделия) отбирают 1—2 г анализируемого полимера, взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Хроматограф газовый любого типа, снабженный детектором ионизации в пламени, с пределом обнаружения контрольного вещества 0,001 % с высотой пика не менее 10 мм; устройством для ввода пробы; с регулированием температуры обогрева до 200 'С; термостатом колонок, позволяющим работать в изотермических усювиях, и, в случае ускоренною анализа, программированием температуры со скоростью 20—30 “С/мин; колонкой длиной 3 м. диаметром 3—4 мм.

Приставка к хроматографу, представляющая собой трубку из нержавеющей стали, длиной 40 мм. внутренним диаметром 2—3 мм. которая имеет в нижней части резьбу для присоединения к устройству для ввода пробы, в верхней части — приспособление для ввода пробы шприцем и сбоку приспособление для подачи газа-носителя. Приставка снабжена регулируемым обогревом в диапазоне от 50 до 200 'С с точностью регулировки ±5 *С. Допускается использовать трубку-вкладыш в устройство для ввода пробы.

Термостат с обогревом до 250 *С.

Лупа ГОСТ 25706 с пеной деления шкалы 0.1 мм для измерения ширины пика; допускается использовать любой измерительный оптический прибор, с той же ценой деления шкалы.

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

© Издательство стандартов. 1982 © И ПК Издательство стандартов. 1999 Переиздание с Изменениями

С. 2 ГОСТ 15820-82

Микрошприц вместимостью 10 мм³.

Колба плоскодонная с нормальным шлифом ГОСТ 25336 вместимостью 50—100 см⁵.

Интегратор обработки хроматограмм.

Ацетон по ГОСТ 2603, ч.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288, х.ч.

Диметилформамид по ГОСТ 20289. х.ч.

Носитель диатомитовыи, например, днпохром-Н. сферохром-1 и другие подходящие носители с частицами размером 0,200—0,315 мм (допускается использовать носитель и с более мелким зернением).

Неопентилглнкольянтарат, ч., или полиэтиленгликольалипинат, ч.д.а.

Раствор //-бутилбензола с массовой долей 1 % в четыреххлористом углероде (раствор «внутреннего эталона») для анализа полимеров и ударопрочного полистирола, за исключением эмульсионного.

Раствор «-октана с массовой долей 1 % в диметилформамиде (раствор «внутреннего эталона») для анализа сополимеров стирола с метилметакрнлатом и акрнлонитрилом или без него.

Толуол по ГОСТ 5789. ч.д.а., раствор с массовой долей I % в диметилформамиде (раствор •внутреннего эталона*) для анализа сополимеров стирола (за исключением сополимеров с метил-метакрилатом) и эмульсионного полистирола.

Газ инертный (аргон, азот или гелий) с массовой долей основного вещества не менее 99,8 %: воды - не более 5 10 “³ % и кислорода - не более 3-Ю"³ % (ГОСТ 10157, ГОСТ 9293).

Воздух сжатый по ГОСТ 24484.

Водород чистый с массовой долей основного вещества не менее 99.6 %. кислорода — не более 3-10 -³ % по ГОСТ 3022 марка Л или высший сорт.

Ткани фильтровальные из стеклянных крученых комплексных нитей по ГОСТ 10146.

(Измененная редакция, Изм. .V? 1).

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1.    Приготовление растворов полимеров или сополимеров

3.1.1.    Анализируемый полимер растворяют в 10—20 см³ соответствующего растворителя в колбе с пришлифованной пробкой вместимостью 50—100 см³: полимеры стирола (за исключением эмульсионного) и ударопрочного полистирола — в четыреххлористом углероде; сополимеры стирола и эмульсионного полистирола — в диметилформамиде. Допускается полимеры стирола растворять в диметилформамиде. (В качестве «внутреннего эталона» в этом случае используют толуол).

Растворение полимера проводят при комнатной температуре с помощью встряхивающей машины или магнитной мешалки, или допускается без них, оставляя пробу с растворителем не менее чем на 12 ч. После растворения полимера колбу взвешивают с той же погрешностью.

3.1.2.    В раствор полимера вводят растворы «внутренних эталонов»: в раствор стирола (за исключением эмульсионного полистирола) — раствор //-бутилбензола с массовой долей 1 % в четыреххлористом углероде: в раствор сополимера стирола (кроме сополимеров с метилметакрила-том) и эмульсионного полистирола — раствор толуола с массовой долей I % в диметилформамиде; в раствор сополимера стирола с метилметакрнлатом и акрнлонитрилом или без него — раствор «-октана с массовой долей 1 % в диметилформамиде.

Навески растворов соответствующих «внутренних эталонов» вводят в таком количестве, чтобы концентрация их в растворе полимера или сополимера составляла 0.001—0,3 % (в зависимости от предполагаемого содержания остаточных мономеров в полимерах и сополимерах).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.1.3.    Перед растворением полимера или сополимера растворители необходимо проверить на чистоту, снимая хроматограмму растворителя при указанных ниже условиях анализа. Растворители не должны содержать примесей, пики которых на хроматограмме совпадали бы с пиками определяемых компонентов. В случае присутствия в растворителях примесей, их необходимо очистить перегонкой, отбирая фракцию, не содержащую примесей, мешающих хроматографированию определяемых компонентов, и снова проверить на чистоту.

3.2. Подготовка приставки хроматографа

Приставку к хроматографу или трубку-вкладыш, заранее промытые ацетоном, заполняют фильтровальной тканью также предварительно промытой ацетоном и высушенной при 100 "С, и присоединяют к хроматографу.

ГОСТ 15820-82 С. 3

После ввода 10—15 проб растворов полимеров или сополимеров фильтровальную гкань заменяют.

Приставку или устройство для ввода проб с трубкой-вкладышем нагревают до 170—ISO *С.

(Измененная редакция, Изм. .V? 1).

3.3.    Приготовление насадки для колонки хроматографа

Твердый носитель высушивают в термостате при 200 *С в течение 1,5—2 ч. После чего носитель пропитывают неподвижной фазой из расчета 15 г неопентилгликольянтарата (НПГЯ) или полиэти-ленглнкольадипината (ПЭГА) на 85 г твердого носителя. НПГЯ или ПЭГА растворяют в ацетоне, в полученный раствор для пропитки помешают твердый носитель и оставляют на 1,0—1,5 ч. Растворитель берут в таком объеме, чтобы твердый носитель находился под слоем жидкости. После пропитки твердого носителя растворитель удаляют выпариванием при температуре 40 —60 'С. периодически перемешивая насадку (твердый носитель, пропитанный неподвижной фазой), или с помощью вакуума.

3.4.    Заполнение колонки хроматографа насадкой

Перед заполнением колонку промывают спиртоацетоновой смесью (1:1) в количестве 200 см³. Приготовленной насадкой заполняют чистую и сухую колонку хроматографа.

После заполнения колонки насадку сверху закрывают тампоном из фильтровальной ткани и колонку для стабилизации продувают инертным газом не менее 24 ч (до полной стабилизации колонки) в термостате хроматографа, не соединяя колонку с детектором, при 120 “С в течение 5 ч. далее при 180—190 "С. После продувки колонку соединяют с детектором.

(Измененная редакция, Изм. .V? 1).

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1.    2—10 мм³ приготовленного раствора полимера с «внутренним эталоном» вводят микрошприцем в приставку хроматографа или трубку-вкладыш, нагретые до 170—180 “С.

4.2.    Хроматографирование проводят при следующих условиях:

температура колонки, ‘С — 110—120 (после выхода из колонки стирола или альфа-метил стирола можно включить программирование температуры со скоростью 20—30 "С/мин до 180 'С для ускорения удаления днметнлформамида из колонки);

температура испарителя, ‘С — 170—180;

скорость потока га за-носителя, см'/мин — 50—60:

скорость потока водорода. смУмин — 55;

скорость потока воздуха. смУмин — 500—550;

скорость движения диаграммной ленты выбирается такой, чтобы ширина пика, измеренная на половине его высоты, была не менее 2 мм.

Порядок выхода компонентов из колонки показан на черт. 1—3.

Допускается корректировка условий анализа при использовании хроматографов рапичных марок.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Количественный расчет хроматограмм производят методом «внутреннего эталона» по площадям пиков компонентов. Площадь пика каждого компонента определяют электронным интегрированием или по формуле

S=h /,

где S — площадь пика, мм²; h — высота пика, мм;

/ — ширина пика, измеренная на половине его высоты, мм.

Величину площади пика умножают на соответствующие коэффициенты чувствительности вычисленные по формуле

„ _ Молекулярная масса компонента ^ Число атомон углерода х 12    '

Коэффициент чувствительности «внутреннего эталона* (АС,) вычисляют по этой же формуле.

С. 4 ГОСТ 15820-82

Хроматограмма разделения остаточных мономеров и примесей в сополимерах стирола с акрилониг-рилом и мсгилметакрилатом

время, мин / — «-октан («внутренний эталон»); 2— акрилонитрил; 3— метилмезакри-лат; 4 — лилбенюл. 5 — июпронил* бензол: 6— стирол; 7 — альфа-метил-стнрол: S— лмметилфорыамид

Хроматограмма разделения остаточных мономеров н примесей в полимерах стирола

Время, мин / — четырсхллорисши углерод; 2 — этилбензол: 3 — ичо-пропилбензил; 4 — стирол; 5 — л-бугил бензол    («внут ренний налом »>; 6 — бен-зальлегид

Хроматограмма разделения остаточных мономеров и примесей в сополимерах стирола с акрилонигрилом

Время, мин I — акрмлонитрмл. 2 — толуол («внутренний эталон»); 3 — этилбензод; 4 — и зопропилбен-за»; 5— отирал: 6 — альфа ис* го летя рол; 7— димсгилформа-мил

Черт. 2

Коэффициенты чувствительности (A'J равны: акрилонитрила — 1,47: метил метакрилата—2,09; «-октана — 1,19. Для стирола, альфа-метилстирола, этилбензола, изопропил бензола, беи зал ьде гида, толуола и w-бугилбеизола К_х принят равным 1.

Массовую долю каждого остаточного мономера и неполимеризуюшейся примеси в полимере или сополимере (Л) в процентах вычисляют по формуле

S X■ К - т X = ’

где S_x — плошадь пика определяемого мономера или неполимеризуюшейся примеси, мм²:

S, — плошадь пика соответствующего «внутреннего эталона-», мм²;

X_t — концентрация соответствующего «внутреннего эталона» в растворе полимера или сополимера, %',

К_х — коэффициент чувствительности на определяемый мономер или неполимеризующуюся примесь;

K_t — коэффициент чувствительности на соответствующий «внутренний эталон»: т — масса раствора полимера или сополимера с «внутренним эталоном», г;

/и, — масса полимера или сополимера, г.

ГОСТ 15820-82 С. 5

5.2.    За результат анализа принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать: при содержании десятых долей процента каждого компонента 0.03 %, при содержании сотых долей процента — 0,003 %, при содержании тысячных долей процента — 0,0005 %. Средняя относительная погрешность определения при содержании сотых долей процента мономера не должна превышать 10 %.

5.3.    Метод дает возможность определить тысячные доли процента остаточных мономеров и неполимеризующихся примесей в полимерах и сополимерах стирола.

5.4.    Протокол испытания должен содержать:

наименование продукта, его обозначение, сорт или марку и обозначение стандарта на продукт: результат испытания; обозначение настоящего стандарта: дату испытания.

С. 6 ГОСТ 15820- 82

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР РАЗРАБОТЧИКИ

В.В. Консетов. Г.С. Попова, М.С. Клещева, И.В. Бардина, Н.Е. Шалрина

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20.07.82 № 2756

3.    Стандарт соответствует стандарту ИСО 2561—74 в части определения стирола

4.    ВЗАМЕН ГОСТ 15820-70

6. Ограничение срока действия снято но протоколу № 2—92 Межгосударственного Совета но стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2—93)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1999 г.) с Изменением № I, утвержденным в ноябре 1987 г. (ИУС 2—88)

Редактор Р.С. Федорова Технический редакгор Н.С. Гришанова Коррекюр О.В. Колш Каши.юкрнл; перетки В.II Грисаепко

Им. лиц. №021007 от 10.08.95. Сдано п набор 08.04.99. Подписано к печать 28.04.99. Уел. печ. л. 0.93. Уч.-им. д. 0.70.

Тираж 139 jkj. C27I6 Зак. 369.

И ПК Издательство оандарюв. 107076. Москпа, Колоде mull пер.. 14.

Набрано и И иательстпе на ПЭВМ Филиал ИПК Итлагельство стандартов — тин. 'Московский печатник*. Москва. Лялин пер.. 6.

Плр № 0S0I02