CA88

特种橡胶制品丁苯橡胶中苯乙含量的测定李昂（西北橡胶塑料研究设计院咸阳712023）含苯乙烯的共聚物，主要有丁苯橡胶（SBR），热塑性弹性体（SBS），工程塑料（ABS），还有异戊二烯与苯乙烯的共聚物，以及用苯乙烯改性的丁基橡胶。
  苯乙烯在共聚物中的含量，直接影响着这种材料的性能，如透光性、弹性和耐老化性等。因此，在一些场合下测定共聚物及其产品中的苯乙烯含量，对于合成与加工应用这些材料的研究是十分重要的。
  测定丁苯橡胶中苯乙烯的含量，目前，国内外比较实用而有效的方法有折光法、紫外光谱法、红外光谱法和裂解色谱法。前3种是光学法，适用于测定生胶中的苯乙烯含量；后一种是比较新的方法，其特点是快速，适用范围广，可以测定许多共聚物及其产品中的苯乙烯含量。
  应用光学法测定，要求丁苯橡胶生胶样品纯净，否则会干扰测定结果。丁苯橡胶中含有防老剂及其在合成过程中加人的其它添加剂。这就需要用抽提法或重沉淀法将杂质除去。
  抽提法：取剪碎的丁苯橡胶样品3g，用处理过的滤纸包好，棉线扎紧，置于索氏抽提器中，在底瓶中加人150mL抽提液（乙醇一甲苯体积比7：3），连接冷却水，在水浴上抽提2h即可。然后将抽提过的样品在真空干燥箱中或红外灯下烘干。
  重沉淀法：将剪碎的丁苯橡胶样品溶解于苯或氯仿中（后者适用紫外光谱法测定），用乙醇作沉淀剂。如此反复溶解沉淀4次，即可将杂质除净。然后烘干。
  1折光法测定样品薄片的制备：取约1g丁苯橡胶样品（纯化过的）置于两片醋酸纤维或铝箔（尺寸100 X100）之间，放到已加热的压力机中压片，在100X：下保持5min，压力为23~10MPa.然后在相同的压力下使样品在压力机中冷却到室温。用相同的方法制备3个样品薄片。用刀片将样品切成13X14mm的试片，剥去外边的铝箔，要求试片薄厚均匀，透明无气泡。
  测定方法：将试片夹到折光计（阿贝型）棱镜的两个平面之间，并使试片与棱镜之间无气泡。调整补偿器，使明暗两部分之间形成一条清析的分界线。
  然后读出细刻线数据，精确到小数后4位。每个试片的折光率测定4次，取平均值。并记录室温。
  ；n，一试样在fC时的折光率。）按下式计算：2紫外光谱法测定应用紫外光谱法可以测定丁苯橡胶及热塑性弹性体SBS中的苯乙烯含量。测定结果相对误差在5%以内。
  试液制备：准确称取纯化过的丁苯橡胶样品。2g，置于25mL容量瓶中，加人氯仿，在摇振下溶解后，用仿稀释至刻度线，并摇匀。
  测定步骤：将试液倒人吸收层厚度为1mm的液池中，用多色差外推法测定262、290和300nm下的光密度E.苯乙烯含量S（质量％）按下式计算：李昂丁苯橡胶中苯乙烯含量的测定试液在262、290、30nm下测定的光密度；G试样的质量，g.取3次测定的平均值为苯乙烯含量。3次测定值之间的绝对误差不能超过1%. 3红外光谱法测定取0.2g纯化过的丁苯橡胶样品，用10mL四氯化碳溶解，配成1%~2%的溶液，置于吸收层厚度为0.5的液池中，作出WOO―llOOcnT1红外吸收光谱，在图上测量出1494 cnT1吸收峰的光密度D样。再取标准丁苯橡胶样品（苯乙烯含量是已知的），用相同的方法测量出1494cnTl吸收峰的光密度D标。苯乙烯含量S（质量％）按下式计算：。K样100吸收系数K：由光密度D求出。
  D―14940TT1吸收峰的光密度（相对于基线）；C一样品或标准样品的浓度，质量％；d一吸收层厚度，cm.也可以用比例法测定，如用1590OTT1与972OTT1吸收峰光密度的比值，或用755cnTl与970CT1T1吸收峰光密度的比值，测定丁苯橡胶中苯乙烯含量也可获得满意的结果，并且不需要称量样品配制溶液，可直接用固体进行测定。但需作出标准样品的工作曲线。并且固体样品的制备比较复4裂解色谱法测定裂解色谱是由裂解器和气相色谱仪两部分组成的。裂解器当前使用的有4种类型：管式炉、热丝、居里点和激光。裂解条件的不同，裂解谱图也会产生相当大的差异。本文介绍的是用C2激光裂解色谱法测定丁苯橡胶中苯乙烯含量。
  裂解色谱条件裂解时间：150ms；固定相：阿皮松L/白色担体101，质量比1：9；样品：5种标准样品，苯乙烯含量是已知的，苯乙烯含量在8%~40%之间。不论丁苯橡胶生胶或是丁苯橡胶硫化胶，只要剪成适当小片置于样品槽中即可。
  实验方法：将样品送人裂解器内，当色谱仪稳定后，启动C2激光裂解器，激光束经过反射聚焦照射到样品上，样品立即裂解成气体，载气将裂解气体带人色谱系统，在给定条件下，作出丁苯橡胶生胶及丁苯橡胶硫化胶的色谱。
  计算：在裂解色谱上选出定量分析的特征峰。
  经过验证丁苯橡胶的特征峰，选用4-乙烯基环己烯和苯乙烯峰。4-乙烯基环己烯是丁二烯的二聚体，能够代表丁二烯组份。丁苯橡胶硫化胶的分析特征峰，选甲苯和苯乙烯峰。
  采用相对峰篼比对苯乙烯含量作标准曲线。实验证明，苯乙烯含量在8%~50%之间，标准曲线是一条直线。据此，只要测出未知样品裂解色谱分析峰的相对峰高比，即可在标准曲线上查得苯乙烯含量。
  相对峰高比X按下式计算：He一4-乙烯基环己烯峰篼，mm.丁苯橡胶硫化胶相对峰篼比的计算，只把换成甲苯的峰高，其它同丁苯橡胶生胶。
  也可用其它条件的裂解色谱测定丁苯橡胶中的苯乙烯含量，但选择分析峰就不一定和本文相同了。
  计算也可以采用峰面积比例法，但要根据自己实验室的情况而定。