ГОСТ Р 57268.5-2016
(ИСО 16014-5:2012)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии

Часть 5

Метод детектирования по рассеянию света

Polymer composites. Determination of average molecular mass and molecular mass distribution of polymers using size-exclusion chromatography. Part 5. Method using light-scattering detection

ОКС 13.220.40

Дата введения 2017-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" совместно с Открытым акционерным обществом "НПО Стеклопластик" при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" и Автономной некоммерческой организации "Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 "Композиты, конструкции и изделия из них"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 ноября 2016 г. N 1703-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 16014-5:2012* "Пластмассы. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии. Часть 5. Метод детектирования по рассеянию света" (ISO 16014-5:2012 "Plastics - Determination of average molecular mass and molecular mass distribution of polymers using size-exclusion chromatography - Part 5: Method using light-scattering detection", MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей), включенных в текст стандарта для учета особенностей российской национальной стандартизации и выделенных курсивом.**

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей;

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах 1 "Область применения", 2 "Нормативные ссылки" и отмеченные знаком "**" в разделе "Предисловие" выделены курсивом, остальные по тексту документа приводятся обычным шрифтом. - Примечания изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

В настоящем стандарте ссылки на стандарты: ИСО 472, ИСО 16014-1, ИСО 16014-2, ИСО 16014-3 и ИСО 16014-4 заменены ссылками на соответствующие национальные и межгосударственные стандарты.

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на полимерные композиты и устанавливает общий метод определения средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии с детектированием по рассеянию света (ЭХ-ДРС), то есть методом эксклюзионной хроматографии (ЭХ) с детектированием по рассеянию света. Расчет средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения проводят по значениям молекулярной массы и массовой концентрации, непрерывно определяемым в ходе испытания. Значения молекулярной массы в каждый момент времени выхода рассчитывают абсолютным способом путем одновременного использования концентрационного детектора и детектора по рассеянию света (ДРС). По этой причине настоящий метод относят к абсолютным методам испытаний.

Дополнительную информацию по области применения метода - см. в ГОСТ Р 57268.1 (приложение А).

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 32794-2014 Композиты полимерные. Термины и определения

ГОСТ Р 57268.1-2016 (ИСО 16014-1:2012) Композиты полимерные. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии. Часть 1. Основы метода
     
     ГОСТ Р 57268.2-2016 (ИСО 16014-2:2012) Композиты полимерные. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии. Часть 2. Калибровка системы
     
     ГОСТ Р 57268.3-2016 (ИСО 16014-3:2012) Композиты полимерные. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии. Часть 3. Низкотемпературный метод
     
     ГОСТ Р 57268.4-2016 (ИСО 16014-4:2012) Композиты полимерные. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии. Часть 4. Высокотемпературный метод

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 32794 и ГОСТ Р 57268.1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 детектирование по рассеянию света (light-scattering detection): Метод определения массы или размера молекул полимера в растворе путем измерения рассеянного ими света.

3.2 инкремент показателя преломления dn/dc (refractive index increment): Скорость изменения показателя преломления n раствора полимера в зависимости от его массовой концентрации c.

Примечание - В расчетах по рассеянию света обычно используют предельное значение этого показателя при нулевой концентрации раствора полимера.

3.3 Л-точка (L-point): Положение максимума хроматографического пика низкомолекулярного соединения, расположенного на графике зависимости десятичного логарифма молекулярной массы от времени выхода, используемое для подтверждения полиномиального характера калибровочной кривой и/или ее построения.

Примечание - В области низких молекулярных масс чувствительность ДРС для расчета молекулярных масс недостаточна. По этой причине для построения или подтверждения калибровочной кривой во всем интервале определяемых значений молекулярной массы устанавливают положение Л-точки. Положение этой точки определяют по олигомерной фракции полимера или органическому соединению с близкой к олигомеру структурой.

     4 Обозначения

- второй вириальный коэффициент для молекулы полимера в растворе, см·моль/г;

- массовая концентрация полимера в растворе, г/см;

- инкремент показателя преломления, см/г;

- прирост интенсивности сигнала рассеяния света в i-й момент времени выхода;

- прирост интенсивности сигнала концентрационного детектора в i-й момент времени выхода (по сравнению с базовой линией);

- радиус вращения молекулы для полимера в растворе, нм;

- объем подвижной фазы, прошедшей через хроматографическую колонку за интервал сбора данных, см.

     5 Сущность метода

5.1 Метод эксклюзионной хроматографии

Метод эксклюзионной хроматографии - по ГОСТ Р 57268.1 (раздел 4).

5.2 Эксклюзионная хроматография с детектированием по рассеянию света

При испытании по настоящему методу молекулы полимера на выходе из хроматографической колонки (или их серии) облучают пучком видимого монохроматического света. Детектирование рассеянного молекулами света непрерывно регистрируют с помощью ДРС. Подвижная фаза на выходе из хроматографической колонки представляет собой разбавленный раствор полимера, поэтому интенсивность рассеянного света практически пропорциональна его молекулярной массе и массовой концентрации. Таким образом, деление текущих значений интенсивности рассеянного света на концентрацию позволяет получить соответствующее значение молекулярной массы. Совокупность значений молекулярной массы и массовой концентрации в каждый момент времени используют для расчета молекулярно-массового распределения и средней молекулярной массы образца пробы полимера.

     6 Реактивы

6.1 Элюент (подвижная фаза)

Общие требования к подвижной фазе - по ГОСТ Р 57268.1 (подраздел 5.1).

Примеры подвижных фаз, используемых в ЭХ, при температуре хроматографической колонки (или их серии) не более 60°С приведены в ГОСТ Р 57268.3 (приложение А), а при температуре свыше 60°С - в ГОСТ Р 57268.4 (приложение А).

6.2 Реагент для оценки качества хроматографической колонки

Примеры реагентов для оценки качества хроматографической колонки (или их серии) при температуре не более 60°С приведены в ГОСТ Р 57268.3 (подраздел 5.2), а при температуре свыше 60°С - в ГОСТ Р 57268.4 (подраздел 5.2).

6.3 Стандартные образцы для проведения калибровки

По причине широкого использования значений коэффициента Рэлея для бензола и толуола для определения калибровочной постоянной для ДРС рекомендуется использовать эти два растворителя в соответствии с В.2 (приложение В).

Для определения калибровочной постоянной рефрактометрического детектора используют водные растворы хлоридов натрия и калия. Для расчета постоянной используют зависимость производной показателя преломления раствора от его массовой концентрации.

Для определения объема задержки между обоими детекторами используют образец низкомолекулярного монодисперсного олигомера. При использовании многоуглового детектора по рассеянию света образец этого олигомера целесообразно также использовать для нормирования зависимости интенсивности рассеяния света от угла регистрации. Рекомендуется, чтобы радиус вращения молекулы полимера , используемой для нормирования чувствительности детектора, составлял не более 10 нм (предпочтительно не более 5 нм). Допускается также использовать и другие компоненты с известным значением .

Для проведения калибровки в интервале значений молекулярной массы 20000-50000 используют полимерные образцы сравнения.

Для определения положения Л-точки используют низкомолекулярные органические соединения или олигомерные фракции испытуемого полимера.

6.4 Реактив для контроля скорости потока (внутренний стандарт)

Реактив для контроля скорости потока - по ГОСТ Р 57268.1 (подраздел 5.4).

Примеры таких соединений при температуре не более 60°С приведены в ГОСТ Р 57268.3 (подраздел 5.4), а при температуре свыше 60°С - в ГОСТ Р 57268.4 (подраздел 5.4).

6.5 Добавки

Добавки - по ГОСТ Р 57268.1 (подраздел 5.5).

Примеры добавок в подвижную фазу при температуре не более 60°С приведены в ГОСТ Р 57268.3 (подраздел 5.5), а при температуре свыше 60°С - в ГОСТ Р 57268.4 (подраздел 5.5).

     7 Оборудование

7.1 Общая схема

Принципиальная схема системы для ЭХ-ДРС показана на рисунке 1 и практически не отличается от системы, приведенной в ГОСТ Р 57268.1 (рисунок 1). Основное отличие состоит в одновременном использовании концентрационного детектора и детектора по рассеянию света, которые допускается устанавливать параллельно или последовательно. При условии соответствия требованиям метода допускается использовать любые дополнительные компоненты.