硅酮结构密封胶中烷烃增塑剂检测方法
1 范围
本标准规定了硅酮结构密封胶中烷烃增塑剂(以下简称烷烃增塑剂)检测方法的术语和定义、通则、热重分析试验方法、热失重试验方法、红外光谱分析试验方法和试验报告。
本标准适用于以热重分析、热失重和红外光谱分析方法，定量或定性检测硅酮结构密封胶中的烷烃增塑剂(白油、液体石蜡)。其他硅酮密封胶也可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件.仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
3.1
烷烃增塑剂 alkane plasticizer
在硅酮结构密封胶中添加的，以碳-碳单键构成的饱和烃为主要成分的增塑剂，如白油、液体石蜡。
3.2、
白油 white oil
从轻质润滑油中深度精制的或化学合成的一种几乎没有颜色、荧光的油品。
[GB/T4016—1983(2004), 定义1-091]
3.3
液体石蜡 liquid paraffin
从煤油或柴油分离所得的轻质正构烷烃。
[GB/T 4016—1983(2004),定义1-154]
4 通则
4.1 标准试验条件
试验室标准试验条件为：温度(23±2)℃.相对湿度(50±5)%。
4.2 试验样品和状态调节
试验样品为原包装的单组分密封胶或双组分密封胶。制样前，试验样品应在标准试验条件下放置至少24 h。
5 热重分析试验方法
5.1 原理
在规定控温条件下持续加热并连续称量被测样品，记录样品在规定时间内和规定温度范围内的质量变化曲线，对比被测样品与空白试验的热重曲线，经计算，定量判定被测样品中烷烃增塑剂的含量。
5.2 一般规定
热重分析试验方法适用于双组分密封胶样品的定量检测。
5.3 试剂和材料
5.3.1 氮气：纯度不小于99.999%。
5.3.2 模具：材料为聚乙烯或聚四氟乙烯，外形及尺寸见图1,用于制备试样。
单位为毫米
图 1 模具示意图
5.3.3 防粘材料：防粘薄膜或防粘纸，如聚乙烯薄膜等，用于制备试样。
5.4 仪器
5.4.1 热重分析仪(TGA): 温度调节范围为室温至1100℃,精度士0.15 ℃,升温速率可调范围为 0.1℃/min～250℃/min, 内置天平灵敏度不小于0.001 mg. 有完整的热分析系统，能在较短的时间内 测出热重曲线。
5.4.2 分析天平：分度值不小于0.1 mg。
5.5 试样制备
将模具的两部分合为一体，固定后立放在防粘材料上。按生产厂标明的比例称取双组分密封胶样 品.混合均匀后注入模具内腔。填满并修平模具上表面，在标准试验条件下养护2d 。然后拆模，取出圆柱状胶样。每组样品制备1个胶样。
5.6 试验步骤
5.6.1 试验准备
试验前，先打开天平保护气，用高纯氮气以20 mL/min～30 mL/min 恒定流量净化系统，再打开恒温水浴电源，在22 ℃温度下稳定30 min 后，打开热重分析仪主机电源，进行仪器自检。
5.6.2 空白试验
在吹扫流量为30 mL/min～50 mL/min的氮气流下以160℃/min 的升温速率加热到200 ℃,并在此温度下保持约5min, 然后再以80℃/min 升温速率加热至850℃,升温至终点后，用冷却系统自动降温至50 ℃。按照上述程序进行空白试验，当基线稳定后再进行被测样品的检测。
5.6.3 样品试验
5.6.3.1 将按5.5制备养护的密封胶胶样，在其中线沿垂直方向和水平方向各切一刀，在切开的胶样中 心处切取约5mg～10 mg试样，放入坩埚内，用分析天平(5.4.2)称量试样质量，精确至0.1 mg, 记 为m。
将m 值输入到TGA 系统中。
5.6.3.2 打开仪器炉体，将盛有试样的坩埚放到传感器上，关闭炉体，然后开启自动检测系统。
5.6.3.3 以160℃/min 的升温速率加热到200℃,并在此温度下保持约5 min, 此时记录样品失重质量 为△m 。然后再以80℃/min 升温速率加热至850℃,升温至终点后，用冷却系统自动降温。
5.7 结果计算
烷烃增塑剂质量分数的结果计算按式(1)进行，以%表示：
(1)
式中：
w ——烷烃增塑剂质量分数，%;
△m——试样的失重质量，单位为毫克(mg);
m ——试样的初始质量，单位为毫克(mg);
wA—— 修正值，%。
5.8 修正值
用于测试双组分硅酮结构密封胶中烷烃增塑剂的热重分析试验方法的修正值(wA) 为 1 % 。
6 热失重试验方法
6.1 原理
在规定温度条件下加热被测样品，称量并记录被测样品加热前后的质量，经计算，定量判定被测样
品中烷烃增塑剂的质量分数。
6.2 一般规定
热失重试验方法适用于单组分和双组分密封胶样品的定量检测。
6.3 试剂和材料
6.3.1 丙酮：分析纯。
6.3.2 模框：厚度为1 mm 的不锈钢板，外形尺寸为80 mm×80mm, 内框尺寸为40 mm×40 mm。
6.3.3 垫板：厚度约0.4 mm 的铝板，尺寸为80 mm×80 mm,表面平整。
6.4 仪 器
6.4.1 分析天平：分度值不小于0.1 mg。
GB/T 31851—2015
6.4.2 鼓风式干燥箱：温度可调至(105±2)℃和(250±2)℃。
6.5 试样制备
6.5.1 用丙酮等溶剂清洗模框和垫板，在(105±2)℃的恒温箱中干燥24 h 后备用。
6.5.2 用天平称量垫板的质量(mo), 精确至0.1 mg。
6.5.3 将模框放置在垫板上，用刮刀将单组分密封胶样品或事先按规定配比混合均匀的双组分密封胶 样品刮抹在模框内，刮平后去除模框。每组样品按同样方法制备3个试件。
6.6 试验步骤
6.6.1 去除模框后.用天平快速称量每个试件的质量(m₁), 精确至0.1 mg。
6.6.2 将试件平放于温度已调至(250 ±2)℃的鼓风式干燥箱中，加热4 h。 然后取出放在干燥器中，在 标准试验条件下放置30 min。
6.6.3 用天平再次称量每个试件的质量(m₂), 精确至0.1 mg。
6.7 结果计算
烷烃增塑剂质量分数的结果计算按式(2)进行，以%表示：
……………………………(2)
式中：
w ——烷烃增塑剂质量分数，%;
m₁—— 试件的初始质量，单位为克(g);
m₂—— 处理后的试件质量，单位为克(g);
m₀—— 垫板的质量，单位为克(g);
wA—— 修正值，%。
6.8 修正值
用于测试单组分硅酮结构密封胶中烷烃增塑剂的热失重试验方法的修正值(wA) 为 6 % 。
用于测试双组分硅酮结构密封胶中烷烃增塑剂的热失重试验方法的修正值(wʌ) 为 5 % 。
7 红外光谱分析试验方法
7.1 原 理
在特定波数范围内.将波长连续变化的红外光照射在经过处理的被测样品上，使样品选择性吸收与 其分子固有振动能级相对应的特定波长红外线，得到与样品分子基团结构对应的特定光谱，从而定性鉴定被测样品中烷烃增塑剂的官能团。
7.2 一般规定
红外光谱分析试验方法适用于单组分和双组分密封胶样品的定性检测。
7.3 仪器
傅立叶变换红外光谱仪，波数范围为4000 cm-1～400 cm-¹,光谱分辨率不低于4 cm-¹, 扫描次数可调至15次。
7.4 试样制备
7.4.1 用合适材料在防粘材料(5.3.3)上组装成空腔，使空腔尺寸为200 mm×20 mm×10 mm。然后 用挤枪将单组分样品嵌填在空腔内，制成厚度为10 mm 的长条状胶样，在标准试验条件下养护7d 。然后拆模，取出胶样。每组样品制备1个胶样。
7.4.2 双组分样品的试样制备和养护同5.5。
7.5 试验步骤
7.5.1 将按7.4养护后的密封胶胶样剪碎，称取约10 g 剪碎试样，放入50 mL 具塞锥形瓶内，用20 mL 丙酮(6,3.1)浸泡7d。
7.5.2 打开仪器，进行背景扫描，扣除空气中的水与二氧化碳的影响。
7.5.3 将1滴浸泡液试样涂抹在晶片上，待溶剂挥发后，按GB/T6040—2002 中5.2.2的规定进行红外 分析检测，宜采用透过法。每个样品进行1次测试，报告测试的红外光谱的谱图。
7.6 结果分析
烷烃增塑剂的定性结果分析按GB/T 6040—2002 第7章的规定进行。如果在红外光谱图的波数 范围715 cm-1～725 cm-¹、1375 cm-1～1385 cm-¹、1450 cm-1～1470 cm-¹、2850 cm-1~ 2860cm¹、2920 cm-¹~2930 cm-¹、2955 cm-¹~2965 cm¹中出现至少4个吸收峰，则可判定样品中含有烷烃增塑剂(如白油、液体石蜡)。
烷烃增塑剂的典型红外吸收光谱图参见附录 A。
7.7 检出限
用于测试硅酮结构密封胶中烷烃增塑剂的红外光谱分析试验方法的检出限为2%。
8 试验报告
试验报告应写明下述内容：
a) 试验室名称和试验日期；
b) 采用的本标准的名称和编号；
c) 密封胶样品种类、包装、批号和来源；
d) 使用的试验方法(热重分析试验方法或热失重试验方法，红外光谱分析试验方法),所用仪器；
e) 定量或定性分析试验结果，必要时报告热重曲线、红外光谱图；
f) 与本标准规定试验条件的差异。
GB/T 31851—2015
附 录 A
(资料性附录)
烷烃类矿物油的红外吸收光谱图
本附录给出了用红外光谱分析仪测试的烷烃类矿物油的红外吸收光谱图，该谱图不是以标准物质 为基准测得的。本附录只是为本标准的使用者提供方便，可作为按本标准测试同类样品时，分析红外吸收光谱图结果的参考。
烷烃类矿物油的红外吸收光谱图见图 A.1。
波数/cm-¹
图 A.1 烷烃类矿物油的红外吸收光谱图
GB/T 31851—2015
参 考 文 献
[1] GB/T4016—1983(2004) 石油产品名词术语
[2] JY/T 014—1996 热分析方法通则
[3] SH/T 0006—2002 工业白油
[4] SH/T0416—1992 重质液体石蜡
[5] SH/T 0417—1992 液体石蜡