【国家标准(GB)】 橡胶聚合物的鉴定 化学方法

GB/T 9875—2001
本标准是非等效采用美国试验与材料协会标准ASTMD297--93《橡胶制品化学分析》中附录X2《橡胶聚合物的定性鉴定方法》对国家标准GB/T9875一1988《硫化橡胶中聚合物的鉴定化学方法》修订而成。
本标准与ASTMD297~93附录X2的主要差异：——增加了部分溶液的配制方法，一增加了采样方法，对制样及样品的处理方法作出了更加明确的规定：增加了橡胶的燃烧特征试验方法和用热解装置来作纸上斑点试验的方法；增加了丁睛橡胶的证实试验方法，一一增加了热解装置插图和丁基橡胶证实试验装置插图；-用甲醇代替无水甲醇；
-增大了试样量。
本标准与GB/T9875-1988的主要差异：更改了标准名称；
—增加了部分溶液的配制方法；增加了采样方法，对制样及样品的处理方法作出了更加明确的规定；增加了橡胶的燃烧特征试验方法和用热解装置来作纸上斑点试验的方法；修改了热解装置插图和丁基橡胶证实试验装置插图；增大了试样量。
本标准自实施之日起，代替GB/T9875—1988。本标准由国家石油和化学工业局提出。本标准由全国橡标委通用化学试验方法分技术委员会归口。本标准负责起草单位：东风金狮轮胎有限公司。本标准主要起草人：胡绪方。
本标准于1988年7月首次发布。
中华人民共和国国家标准
橡胶聚合物的鉴定
、化学方法
Rubber--Identification of polymers-Chemical methodGB/T 9875—2001
代替GB/T98751988
警告一一使用本标准的人员应熟悉正规实验室操作规程。本标准无意涉及因使用本标准可能出现的所有安全问题。制定相应的安全和健康制度并确保符合国家有关法规是使用者的遗任。1范
本标准规定了橡胶或橡胶制品中橡胶聚合物的化学定性鉴定方法。本标准适用于鉴别单独存在的或存在于橡胶制品中的天然橡胶（NR)和异戊橡胶（IR）、丁苯橡胶（SBR）、氯丁橡胶（CR）、丁腈橡胶（NBR）、丁基橡胶（IIR）等橡胶聚合物。对于并用橡胶建议不采用本标准，除非已用已知并用橡胶对本标准的可靠性进行确认后才可采用。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中的引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T3516—1994橡胶中溶剂抽出物的测定（neqISO/DIS1407:1988）GB/T15340—1994天然、合成生胶取样及制样方法（idtISO1795：1992）GB/T17783~-1999硫化橡胶样品和试样的制备化学试验（idtISO4661-2:1987）3试剂和材料
分析过程中应使用分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。3.1甲醇。
3.2盐酸,0=1.19g/mL。
3.3硝酸.p=1.40g/mL。
3.4三氯甲烷。
3.5溴。
3.6苯酚。
3.7石油醚：沸点30℃～60℃。
3.8锌粒。
3.9乙酸汞。
3.10乙醚。
3.11氢氧化钠溶液（50g/1.）。3.12饱和的β-萘酚的氢氧化钠（50g/L)溶液：量取500mL氢氧化钠溶液（3.11)，慢慢加入β萘酚边加边搅拌，使其溶解，直至其不再溶解为止，然后再过量加人5g～10g。3.13氢氧化钠溶液（200g/L）。3.14亚硝酸钠溶液（18g/L)。
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2001-08-28批准762
2002-05-01实施
GB/T9875-2001
3.15硫酸亚铁（FeSO，·7H,O)溶液（50g/L）：称取5.0g硫酸亚铁（FeSO。·7H,0)，溶于适量水中，加10ml.硫酸（p=l.84g/mlL),稀释至100ml.。3.16盐酸溶液［10%（m/m）]：量取24ml盐酸（3.2），稀释至100ml.。3.17碘的四氯化碳溶液（0.2g/L）：称取0.2g碘，溶于四氯化碳中，并用四氯化碳稀释至1000ml.。3.18溶液1：称取1.0g对二甲氨基苯甲醛和0.01g对苯二酚，溶于100mL甲醇中，加5ml.盐酸、10ml.乙二醇。用适量的甲醇或乙二醇调节其密度为0.851g/mL（25/4C）。该溶液贮存在棕色瓶中可保存数月。
3.19溶液1：称取2.00g柠檬酸钠（2Na:CH,O,·11H,O)、0.2g柠檬酸、0.03g溴甲酚绿和.03g间胺黄，溶于500mL水中。
3.20CR-NBR斑点试验试纸：移取2.0g乙酸铜和0.2g间胺黄，溶于500mL甲醇中。用此溶液浸湿滤纸，干燥后切成条状。
3.21CR-NBR斑点试验试液：称取2.5g盐酸联苯胺，溶于500mL.甲醇和500mL水的混合液中，加10 ml.0.1%(m/m)的对苯二酚的水溶液。贮存在棕色瓶中。注：在贮存过程中如形成沉淀，不影响溶液的性能。若溶液避光、隔绝空气，能保存数月。3.22IIR斑点试验试纸：空白滤纸条。3.23IIR斑点试验试液：称取5.0g黄色氧化汞于15mL硫酸（o=1.84g/mL）和80mL水的混合液中，加热煮沸，直至氧化物全部溶解，冷却，用水稀释到100mL。3.24SBR-NR-IR斑点试验试纸：称取3g对二甲氨基苯甲醛和0.05g对苯二酚，溶于100ml.乙醚中，用此溶液浸湿滤纸，干燥后切成条状。注：试纸在棕色瓶中能保存数周，若见光存放易失效。3.25SBR-NR-IR斑点试验试液：称取 30g三氯乙酸，溶于异丙醇中，并用异丙醇稀释至100mL.。注意：勿使皮肤接触试剂。
4仪器
实验室常用仪器及下列仪器。
4.1热解装置：一根长约120mm，外径为4mm的玻璃管，距-端约20mm弯成90°角，并用软木塞与一支10mm×75mm的试管相连（图1)。图1热解装置
4.2接收器：10mm×75mm的试管，供收集热解产物用。4.3试管：16mmX160mm。
4.4丁基橡胶证实试验装置：如图2所示，试管1规格为16mm×160mm；试管2为具支试管，其规格为16mm×160mm；试管3规格为20mm×200mm；烧杯为高型烧杯，其规格为250ml。63
5样品
试管1
5.1采样和制样
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试管2
试管3-
乙激汞甲群溶液
图2丁基橡胶证实试验装置
5.1.1生胶：按GB/T15340采样和制样。5.1.2混炼胶：按GB/T17783规定的硫化橡胶的采样和制样方法采样和制样。5.1.3硫化橡胶：按GB/T17783采样和制样。5.2样品处理
5.2.1生胶和混炼胶：采用GB/T3516规定的方法，用丙酮抽提，如试样发生溶解现象或抽提效果不好，可依次改用乙醇-甲苯混合溶剂、异丙醇抽提，抽提时间依抽提时所使用的抽提器种类而定，如使用素氏抽提器，抽提时间为4h～8h，如使用快速抽提器，抽提时间为2h～4h。抽提后的试样加热干燥后备用。
5.2.2硫化橡胶：采用GB/T3516规定的方法，用丙酮-三氯甲烷抽提，如试样抽提效果不好，可依次改用甲醇、异丙醇抽提，抽提时间依抽提时所使用的抽提器种类而定，如使用索氏抽提器，抽提时间为4h8h，如使用快速抽提器，抽提时间为2 h～4 h。抽提后的试样加热于燥后备用。注：以下所提到的试样均指经过处理的试样。6分析步骤
对于一个样品，在未鉴定之前，应首先了解其来源和用途，观察其外观，以便对其胶种进行预測、从而简化试验步骤。
6.1初步试验
6.1.1燃烧特征试验
取一条试样，在酒精灯上点燃，观察试样在火焰上或离开火焰后的燃烧特征，然后吹熄闻其气味；另764
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用洁净的铜丝蘸上试样燃烧，记录观察到的现象，对照表1进行鉴别。表1燃烧特征试验
橡胶合物
NR或IR
燃烧性
（中等）
6.1.2热解产物溶液显色试验
自熄性
（慢）
燃烧特征
火焰待征
橙黄色火焰，射火花或火星，冒浓黑烟
橙黄色火焰，喷射火花或火星·冒浓黑烟
橙黄色火焰，喷射火花或火星，冒浓黑烟
橙黄色火焰，喷射火花或火星，冒浓黑烟
火焰根部呈绿色，与铜丝一起加热时绿色更明显
残渣特征
软化滴滴，起泡、残渣无粘性
略膨胀,残渣带节,残渣无粘性
略膨胀，残带节，残渣无粘性
软化尚滴，起泡
膨胀，残渣无粘性
称取0.5g~~1g剪细的试样，置于热解装置(4.1)的试管中，连上玻璃导管，用酒精灯加热至试样分解，当玻璃导管口开始出现蒸气时、将其末端浸没在盛有约1.5mL溶液正的接收器（4.2)的液面下、等热解产物明显进人溶液I出现液珠后，不管溶液颜色是否发生变化，都将玻璃导管移到另一支盛有约1.5ml，溶液1的接收器（4.2）中，玻璃导管末端必须浸没在液面下，继续加热至试样完全分解。取下接收器，停止加热（注意：如先停止加热，然后取下接受器，接受器中溶液可能会倒流！），冷却接收器并摇匀，观察溶液「和溶液【的颜色变化及热解产物的液珠在溶液中的沉浮情况。再将溶液！转移到一支试管（4.3）中并加人5ml.甲醇，在100C的水浴上加热3min，观赛颜色变化，记录所有观察到的现象。并根据表 2对材料进行分类。
表2热解产物溶液显色试验
橡胶聚合物
NR或IR
6.1.3纸上斑点试验
初始颜色
浅黄色
黄绿色
黄色（液珠漂浮）
溶液丨
加热后颜色
浅黄色
蓝紫色
深红色
浅蓝色
浅绿色
可以从6.1.3.1或6.1.3.2中任选一种方法进行试验。溶液1
6.1.3.1称取1g~~2g剪细的试样，置于热解装置（4.1)的试管中，连上玻璃导管，然后剧烈加热试验管，当玻璃导管口开始出现蒸气时，把分别在相应的试液中润湿的CR-NBR 斑点试验试纸、IIR 斑点试验试纸和SBR-NR-IR斑点试验试纸，依次放在玻璃导管口，观察并记录试纸的变色情况，然后根据表3进行鉴别。
6.1.3.2把CR-NBR斑点试验试纸、IIR 斑点试验试纸和SBR-NR-IR斑点试验试纸分别在相应的试液中润湿，然后按顺序平行地排在离压在样品上的加热器件表面5mm以上的位置上，观察并记录试纸的变色情况，然后根据表3进行鉴别。765
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加热器件可以是电加热刀或电烙铁、熨斗或用火焰加热的锉刀，它的热量足以能够生成热解产物的浓烟，但是却不足以点燃橡胶，由于浓烟能迅速散发，试验必须在4s～6s内完成。必须仔细观察试纸对着烟的那一面颜色的变化。注意不得烤焦试纸和浸溃物质。表3纸上斑点试验
橡胶聚合物
NR或IR
6.2证实试验
CR-NBR 试验
无特征颜色
无特征颜色
无特征颜色
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IR试验
浅棕色
无特征颜色
用下面的证实试验来证实通过初步试验所获得的橡胶定性结果。6.2.1天然橡胶或异戊橡胶的证实试验SBR-NR-IR 试验
蓝绿色
黄绿色
浅紫色
取几毫克试样置于蒸发皿中，加少许三氯甲烷使其溶胀，加几滴漠，停放2min，加1g苯酚，在水浴上加热除去三氮甲烷，若出现蓝至红紫色，则表示是天然橡胶或异戊橡胶。注：试样中含有大量铁盐时，会出现深褐色，干扰观察，可以加少量水，如试样是天然橡胶或异戊橡胶，紫色产物不溶于水而被分离。
6.2.2丁苯橡胶的证实试验
称取1g～2g剪细的试样，置于带回流冷凝管的磨口三角瓶中，加入20mL硝酸，煮沸，并回流1h。加100mL水。然后将溶液全部转移到分液漏斗中，分别用50mL、25mL、25mL乙醚萃取三次，合并乙醚萃取液，用15mL水洗涤两次，弃去水洗涤液，醚层用氢氧化钠溶液（3.11)萃取三次，每次用15mL，然后用20mL水洗涤一次，弃去醚层。合并碱萃取液和水洗涤液，用盐酸（3.2）中和并过量20mL。在水浴上加热，入5g锌粒，以还原反应所产生的硝基苯甲酸。待锌粒完全溶解后、用氢氧化钠溶液（3.13)中和，并过量至生成的沉淀刚刚溶解为止。用15mL乙醚萃取两次，弃去醚层。用盐酸(3.2)酸化水溶液至弱酸性，冷却至室温，加2 mL亚硝酸钠溶液，将该重氮化的溶液倒入到饱和的β-萘酚的氢氧化钠溶液中，如果溶液出现红色，并且加人过量的氢氧化钠溶液（3.13)后，溶液颜色加深，则表示有丁苯橡胶存在。
注意：试验必须在通风橱中进行。6.2.3丁腈橡胶的证实试验
称取0.5g～1g剪细的试样，置于热解装置（4.1)的试管中，连上玻璃导管，用酒精灯加热至试样分解，当玻璃导管口开始出现蒸气时，将其末端浸没在盛有约3mL甲醇的接收器（4.2)的液面下，待试样完全分解后，取下接受器，停止加热（注意：如先停止加热，然后取下接受器，接受器中溶液可能会倒流！）。将接受器中的溶液转移到另只试管（4.3)中，然后加一滴氢氧化钠溶液（3.13），再加1ml.硫酸亚铁溶液，在水浴上加热片刻，用盐酸溶液（3.16）酸化至弱酸性，如有绿色沉淀生成，表示有丁腈橡胶存在。
6.2.4丁基橡胶的证实试验
6.2.4.1丁基橡胶干馏时产生一种难于冷凝的白色蒸气和一种浅黄色油。6.2.4.2称取1g～2g剪细的试样，置于丁基橡胶证实试验装置（4.4)的试管1中，将0.5g乙酸汞和10mL～15ml甲醇加人试管3中，按图2连接，并用冰块冷却试管2，然后剧烈加热试管1，使试样全部分解，逸出的分解产物被试管3中溶液吸收，当试样完全分解后，取下试管3，停止加热试管1（注意：如先停止加热，然后取下试管3，试管3中溶液可能会倒流！）。弃去试管2中收集的液体，将试管3在水浴上加热蒸发，除去甲醇，注意在快蒸干时不能过热。往残留物中加人25ml，石油醚，并加热煮沸，过滤出766
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不溶物，将滤液浓缩，用冰冷却，摩擦容器壁以促使结晶。将此汞衍生物在30C～40℃C时干燥，测定其熔点（约55C）。若将此汞衍生物与用丁基橡胶以相同方法制得的汞衍生物作混熔试验，结果将会更准确此化合物是由丁基橡胶干馏生成的异丁烯转化而成的甲氧基异丁基乙酸汞[CH.OC(CH,),CH,HgOCOCH,1.
6.2.5氯橡胶的证实试验
用洁净的铜丝蘸上试样燃烧，有持续的绿色火焰表明有氯存在。取0.2g试样与2ml.碘的四氯化碳溶液一起振荡，如果在2min～3min中内紫色明显褪去，表示是氯丁橡胶。
试验报告
试验报告应包括以下内容：
a）本国家标推的编号；
b）有关样品的全部情况；
c）采用的鉴定方法；
d）样品中聚合物的鉴定结果；
e）在试验过程中观察到的任何异常现象；f）试验人员；
g）试验日期。
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