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橡膠跑道(TGA法)聚和物總量測試
點擊次數:857 更新時間:2022-09-26

關鍵詞:橡膠 跑道 TGA 聚合物總量 有機物含量 熱重分析儀

本文介紹了用熱重分析法(TGA)測定橡膠跑道材料,三元共聚物中聚合物總量的方法。

塑膠跑道又稱全天候田徑運動跑道,因其具有平整度好、抗壓強度高、硬度彈性適當、物理性能穩(wěn)定等特性,有利于運動員速度和技術的發(fā)揮,從而能使其有效地提高運動成績,同時降低摔傷率。

為了規(guī)范中小學校校內合成材料面層運動場地的質量,教育部體育衛(wèi)生與藝術教育司負責起草了GB/T 《中小學體育器材和場地 第11部分:合成材料面層運動場地》。該標準規(guī)定了合成材料運動場地鋪設面層的技術要求、質量標準及檢測方法,對物理性能制定了較詳細的要求。標準自2005年發(fā)布實施以來,在一定程度上保障了合成材料面層運動場地的建設和使用。

而在2015年,塑膠跑道突然成為學生家長和媒體關注的焦點。不少地方學生出現了流鼻血、咳嗽、頭暈、出紅疹等癥狀,甚至有孩子凝血功能出現異常。家長懷疑跟塑膠跑道質量不合格有關,紛紛要求鏟除塑膠跑道,事件一時引發(fā)熱潮。 為了規(guī)范市場,保證產品質量,保護學生身體健康,教育部組織修訂了《中小學體育器材和場地 第11部分:合成材料面層運動場地》,希望通過完善標準內容,明確規(guī)定合成材料面層中有害物質,規(guī)范合成材料面層運動場地建設行業(yè)的發(fā)展秩序,促進行業(yè)健康有序發(fā)展,為我國廣大中小學生提供一個安全可靠的運動環(huán)境。 2016年10月,教育部向國家標準委提交了標準的修訂立項申請,并申請立項為強制性標準,同時將標準名稱修改為《中小學合成材料面層運動場地》。國家標準委于2016年12月28日下達了強制性國家標準計劃項目《中小學合成材料面層運動場地》(計劃編號為:20162706-Q-360)。隨后,教育部裝備研究與發(fā)展中心組織完成了意見稿,并于2017年10月26日發(fā)布通知公開征求意見。2018年5月14日,歷時一年多的塑膠跑道新標準 GB 36246-2018《中小學合成材料面層運動場地》正式發(fā)布,并將在2018年11月01日強制實施。

熱重分析法是在程序測溫下,測量物質的質量隨溫度變化的關系??捎糜诒碚魑镔|的質量隨溫度 的變化特性,分析物質由于分解、氧化或脫水等而引起的質量變化。在300℃之前,氮氣氛圍下可揮發(fā)非橡膠組分含量,通常該值與溶劑抽出物含量不等,在300℃~500℃沒有揮發(fā)的有機物和聚合物會被揮發(fā)掉,該階段失重表示總有機物含量,減去溶劑抽出物量(%),得到聚合物總量。

儀器 HS-TGA-101 熱重分析儀

儀器參數

天平分辨率:10μg

溫度范圍:室溫~1150℃

溫度精度:±0.1℃

溫度波動: ±0.1℃

升溫速率:0.1~80℃/min

熱重101.jpg

上海和晟 HS-TGA-101 熱重分析儀


樣品應用潔凈物品包裝并做好標記,樣品需置于干燥器皿中干燥處理6h以上。

從樣品中剪取5mg~15mg作為試樣

1、確認熱重分析儀狀態(tài)正常。

2、將潔凈的坩堝放入熱重分析儀,記錄坩堝的質量。

3、待天平平穩(wěn)后取出坩堝放入樣品。

4、軟件會自動計算樣品的質量

設定分析條件,包括:

10℃/min,升溫300℃,恒溫10分鐘,氮氣氣氛。

20℃/min,升溫550℃,恒溫15分鐘,氮氣氣氛。

20℃/min,升溫650℃,恒溫15分鐘,氮氣氣氛。

20℃/min,降溫300℃,氮氣氣氛。

20℃/min,降溫850℃,恒溫15分鐘,氧氣氣氛。

首先選取熱失重速率-時間-溫度曲線。從曲線上是四個階段失重。

失重(%)

第一階段(RT~300℃,N2)

15.53

第二階段(300~500℃,N2)

27.12

第三階段(550~650℃,N2)

10.06

第四階段(300~800℃,O2)

14.56

殘余質量

32.73


1、300℃之前揮發(fā)性組分的含量(%)

300℃之前揮發(fā)性組分的含量 =第一階段失重含量:15.53%

2、總有機物組分的含量(%)

總有機物組分含量 = 第一階段失重含量+第二階段組分含量 = 42.65%

炭黑或石墨的含量(%)

炭黑或石墨的含量 = 第三階段失失重含量:10.06%

灰分含量(%)

灰分含量 = 殘余質量:32.73%

聚合物總含量(%)

聚合物總含量(%) = 總有機物組分的含量(%)-溶劑抽出物量(%)(GB/3516-2006計算所得)

= 42.65 -17.56 = 25.09

測試項目 失重(%)

300℃之前揮發(fā)性組分的含量 15.53%

總有機物組分含量 42.65%

炭黑含量 10.06%

灰分含量 32.73%

聚合物總含量 25.09%

GB 36246-2018中小學合成材料面層運動場地

GBT14837.2-2014橡膠和橡膠制品熱重分析法測定硫化膠和未硫化膠的成分丙烯腈-丁二烯橡膠和鹵化丁基橡膠.pdf

GB/T 14837.1-2014 橡膠和橡膠制品 熱重分析法測定硫化膠和未硫化膠的成分 第1部分:丁二烯橡膠、乙烯-丙烯二元和三元共聚物、異丁烯-異戊二烯橡膠、異戊

GB/T 14837.2-2014 橡膠和橡膠制品 熱重分析法測定硫化膠和未硫化膠的成分 第2部分:丙烯腈-丁二烯橡膠和鹵化丁基橡膠

GB/T 14837.3-2018 橡膠和橡膠制品 熱重分析法測定硫化膠和未硫化膠的成分 第3部分:抽提后的烴橡膠、鹵化橡膠、聚硅氧烷類橡膠




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