一种低于100℃玻璃化转变温度的标准物质及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低于100℃玻璃化转变温度的标准物质及其制备方法，属于标物制备领域。本发明专利技术所述该产品可根据实际要求调整玻璃化转变温度，且该温度范围涵盖

【技术实现步骤摘要】
一种低于100
℃
玻璃化转变温度的标准物质及其制备方法


[0001]本专利技术涉及标物制备领域，具体涉及一种低于100℃玻璃化转变温度的标准物质及其制备方法。

技术介绍

[0002]差示扫描量热仪作为热分析测试的重要设备，温度准确性是重要的设备指标，仪器准确监控和输出测试温度是对样品测试结果的基础保证，现有的校准方法是采用标准金属进行测试，通过不同的标准金属单点监控温度实行分开监控。实际测试中存在很多室温下熔点和玻璃化转变低于100℃的测试样品，如果不能很准确的监控此温度段的温度，则不能保证测试结果的准确性。
[0003]目前校准规范JJG
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936中使用金属镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、铅(Pb)、锌(Zn)几种金属作为标准金属，设备根据需要自行选择需要校准的金属。其中金属镓(Ga)熔点为29.76℃，仅稍稍高于室温5～6℃，因此在夏天温度较高时很容易在使用时直接融掉，无法在仪器中完成从固态到液态的转变，且该金属在空气中易氧化，形成氧化膜，储存时会不断地熔化和凝固；此外，镓能浸润玻璃，故不宜使用玻璃容器存放。故在设备校准的时候很少选择镓(Ga)，会从金属铟(In)开始校准，但金属铟熔点高达156.51℃，难以用于100℃以下的温度监控校准。
[0004]文献《差示扫描量热仪DSC校准方法》中提到用联苯校准100℃以下的温度，其中联苯熔点为69.26℃(非玻璃化温度)，熔融热为120.4J/g，符合温度要求标准。但是联苯属低毒类物质，对人有刺激性，其蒸气能刺激眼、鼻、气管等，引起食欲不振、呕吐等症状，还会对人体的神经系统、消化系统有一定损害。此外，联苯可燃，遇高温、明火或氧化剂等会有燃烧危险，因此需要特殊储存，不仅处理繁琐，还会造成安全隐患。
[0005]CN112745568A中提供了一种应用于DSC设备校准的聚合物基多熔融温度标准物质，所述标准物质具有多个熔融温度，并且相对于已有的金属标准物质，与待测聚合物在熔融过程中具有更相近的热流变化，可以更加精确地测量聚合物的熔融温度。然而该技术方案并没有针对低温段(低于100℃)的聚合物标准物质，且所述标准物质是使用熔点进行衡量，不是玻璃化转变温度。
[0006]CN111198202A公开了一种标准物质的制备方法：以纯度大于99％的钴箔为原料，对原料成分和含量进行分析确认，根据各成分不同的沸点和饱和蒸汽压，采用真空蒸馏法对原料进行提纯；对提纯后的原料进行特定量值的均匀性初检，筛选出居里温度均匀的原料为候选标准物质；对候选标准物质按照计量学要求进行均匀性检验、稳定性检验、量值确定和不确定度分析，若均匀性、稳定性和不确定度均满足要求，量值准确稳定，符合计量学特性，即为钴居里点标准物质。但是，钴箔的校准温度1116℃，同样无法适用于低温区段；且选用的是居里点，同样也不涉及玻璃化转变温度。

技术实现思路

[0007]基于现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种低于100℃玻璃化转变温度的标准物质，该产品可根据实际要求调整玻璃化转变温度，且该温度范围涵盖
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40～76℃这一低温区间，性能稳定且方便储存和运输；该标准物质产品测试结果均一稳定，适用于作为监控、检测或校准低玻璃化转变温度对象的标准样品。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0009]一种低于100℃玻璃化转变温度的标准物质，包括以下重量份的组分：
[0010]PVC树脂100份、增塑剂0.1～60份、润滑剂0.1～2份以及稳定剂0.1～4.5份；
[0011]所述PVC树脂根据GB/T5761
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2018测试的聚合度为1250～2600。
[0012]PVC树脂的玻璃化转变温度在100℃以下，而根据实际需求，通过添加增塑剂可有效降低PVC树脂分子间的相互作用力，提升其运动性，降低PVC树脂的结晶性，从而使其玻璃化转变温度发生改变，而本专利技术所述产品的玻璃化转变温度可涵盖
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40～76℃这一低温区间。
[0013]同时，专利技术人发现，PVC树脂的聚合度同样与最终产品的性能有重要联系，若PVC聚合度过低，其增塑剂的吸收量有限，产品玻璃化转变温度可选范围变窄，而若添加同等添加量的增塑剂则可能导致产品出现“出油”现象，增塑剂含量无法确认且会直接在样品表面散发，被污染的可能性变大，测试应用时的不稳定性增强，平行测试结果偏差较大；而如果PVC聚合度过高，则可能导致产品的密度降低，挥发度提升，产品在塑炼机上的塑化时间变长，PVC树脂在此过程的分解量变大，无法准确评定PVC的分解量，进而导致产品在应用于测试时结果的不稳定性，而产品的均匀性同样也不能保证，若增加过多润滑剂和稳定剂以保障产品的稳定性，则又可能会导致PVC树脂基体含量降低，使产品的稳定性和均匀性难以保障；而根据专利技术人多次实验后确定，以聚合度为1250～2600的PVC树脂作为基体制备的产品效果最佳。
[0014]优选地，所述增塑剂为对苯类增塑剂、邻苯类增塑剂、聚酯类增塑剂、环氧增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂、植物油基类增塑剂、卤代多醚基脂肪酸酯、己二酸二(2
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乙基己基)酯中的任意一种；
[0015]更优选地，所述增塑剂为邻苯类增塑剂；
[0016]更优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。
[0017]专利技术人经过实验发现，不同增塑剂的引入除了对制备的标准物质玻璃化转变温度有所影响外，还会对其物质均匀性和稳定性造成差异，而不同种类的增塑剂混用将导致产品的均匀性及稳定性急剧下降，因此优选使用单一纯种类型的增塑剂作为组分；而在众多增塑剂种类中，以对邻苯类的增塑剂DOP制备的标准物质其物质均匀性和稳定性最佳。
[0018]优选地，所述PVC树脂的聚合度≥2000，所述低于100℃玻璃化转变温度的标准物质包括以下重量份的组分：PVC树脂100份、增塑剂50～60份、润滑剂0.8～1.2份以及稳定剂4～4.5份。
[0019]如上所述，PVC树脂的聚合度增大将导致其制备的标准物质产品在加工塑炼过程中分解率提升，而经过专利技术人实验后发现，在采用聚合度2000～2600的PVC树脂作为基体，同时调整配方其他组分的含量尤其是提高润滑剂和稳定剂的含量后，其得到的产品的物质均匀性及稳定性相比于低聚合度PVC树脂制备的产品更好。
[0020]另一方面，润滑剂和稳定剂仅作为PVC树脂加工过程中分解现象的抑制组分，进一步继续添加润滑剂和稳定剂对产品的性能提升有限，反而造成原料浪费。
[0021]优选地，每100g所述PVC树脂的增塑剂吸收量≥24g，所述PVC树脂的增塑剂吸收量根据GB/T 3400
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2002标准进行测试。
[0022]PVC树脂的增塑剂吸收量极大地决定了可用增塑剂的种类及添加量范围，且与聚合度有一定关联，若PVC树脂的增塑剂吸收量不足，在特定聚合度范围内其只能选择低含量的增塑剂进行搭配，大大缩小了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低于100℃玻璃化转变温度的标准物质，其特征在于，包括以下重量份的组分：PVC树脂100份、增塑剂0.1～60份、润滑剂0.1～2份以及稳定剂0.1～4.5份；所述PVC树脂的聚合度为1250～2600。2.如权利要求1所述低于100℃玻璃化转变温度的标准物质，其特征在于，所述增塑剂为对苯类增塑剂、邻苯类增塑剂、聚酯类增塑剂、环氧增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂、植物油基类增塑剂、卤代多醚基脂肪酸酯、己二酸二(2
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乙基己基)酯中的任意一种；优选地，所述增塑剂为邻苯类增塑剂。3.如权利要求1所述低于100℃玻璃化转变温度的标准物质，其特征在于，所述PVC树脂的聚合度≥2000，所述低于100℃玻璃化转变温度的标准物质包括以下重量份的组分：PVC树脂100份、增塑剂50～60份、润滑剂0.8～1.2份以及稳定剂4～4.5份。4.如权利要求1所述低于100℃玻璃化转变温度的标准物质，其特征在于，每100g所述PVC树脂的增塑剂吸收量≥24g。5.如权利要求1所述低于100℃玻璃化转变温度的标准物质，其特征在于，所述稳定剂为甲基锡稳定剂、钙锌类复合稳定剂、硬脂酸类稳定剂、三盐基硫酸铅类稳定剂、二盐基亚磷酸铅类稳定剂中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：方彩云，匡莉，戴婷，庞承焕，李卫领，
申请(专利权)人：国高材高分子材料产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：