ISO307粘度指数

1、ISO307 塑料聚酰胺粘度的测试内容前言介绍1. 范围2. 标准化参考3. 术语和定义4. 原理5. 试剂5.1溶剂和试剂5.2洗液6. 设备7. 准备和测试样品7.1概述7.2聚酰胺含量小于98%（质量分数）的样品8. 计算9. 溶剂的选择10. 步骤10.1粘度计的清洗10.2测试溶液的准备10.3流动时间的测定11. 结果表达12. 再现性13. 用96%的硫酸溶液测量的粘度与在其他溶液中测量的粘度值之间的关系14. 测试报告附录A（信息）测定购买的浓硫酸（95%98%）的浓度且用滴定法校准到96%附录B（信息）测定购买的浓硫酸（95%98%）的浓度且校准到96%，用一个小的毛细管粘度

2、计测定流动时间的方法附录C（信息）测定购买的甲酸的浓度且用滴定法校准到90%附录D（信息）测定购买的甲酸的浓度且校准到90%，用一个小的毛细管粘度计测定流动时间的方法附录E（信息）用96%的硫酸溶液测量的粘度与在其他溶液中测量的粘度值之间的关系参考书前言（略）介绍本标准规定了在特定溶解中稀的聚酰胺溶液中粘度值的测定。粘度的测定聚酰胺提供数量值取决于聚合物的分子质量，但与不分子质量严格相关。添加的阻燃剂和改性剂往往干扰粘度的测量，在某些溶剂中可能使得粘度的测试值增加，而在另外的溶液中可能使得粘度的测试值降低。影响程度取决于其他添加剂的种类、添加剂的量、存在的其他添加剂之间的反应。在特定溶液中聚酰

3、胺粘度的测试受到添加剂的影响，在调查和试剂测量条件下，聚酰胺的粘度是一个特定的值。原则上，测量的粘度值不能从一个溶液转到另一种溶液，只适用于产品内部比较。通过各类聚酰胺之间的关系，纯的聚酰胺和聚酰胺（含有对粘度测试值没有影响的添加剂）的粘度值可以从一种溶剂转化到另外一种溶剂。测定聚酰胺样品的粘度值时，聚酰胺样品测定必须完全溶于溶剂。包含在其中的添加剂如玻璃和碳纤维，必须从溶液中分离。对于不能区分萃取物和其添加剂的样品如己内酰胺、低聚物，则认为这些是样品中必不可少的一部分，计入样品的质量中。本测试方法适用于生产控制和含有对粘度测试结果有干扰的添加剂的产品的内部比较。但是，应该认识到粘度值的偏差时

4、有聚酰胺本身造成的还是添加剂的影响，或者是两种情况都存在的结果。粘度测定时添加剂的影响可以通过比较干燥混合物的粘度和正常生产样品添加剂浓度不同时的粘度值来确定，也可以确定不同溶剂中的粘度值。应该指出的是，其他添加剂也可能影响粘度测试结果。测试方法的重现性和再现性受到溶液浓度的准确性、使用的巴赫基数（hagenbach）矫正和稀释样品时所使用的溶剂的影响。本标准中推荐了两种特别的粘度计。比外，也可以使用ISO3105中所列的其他粘度计，但需要证明测试结果与推荐的粘度计的测试结果是相当的。1. 范围本标准在某些特定溶剂中聚酰胺稀溶液的粘度值的测定。聚酰胺必须完全溶解在先关溶剂中。添加剂如阻燃剂和改

5、性剂常常干扰测量，在甲酸溶液中粘度值的影响增加而在硫酸中这些影响是相反的。添加剂的聚合物的影响程度取决于添加剂的质量、存在的其他添加剂和符合条件。纯的聚酰胺和含有对粘度测试没有影响的添加剂的聚酰胺，聚酰胺粘度值表征了聚合物的分子量，纯的聚酰胺或含有对粘度测试没有影响的添加剂的聚酰胺的粘度值可以从一种溶剂转换到另外一种溶剂。含有影响粘度测试结果的添加的聚酰胺的粘度值与溶剂和物质组成有关，在这种情况下，粘度值无法从一种溶剂转换到另外一种溶剂中。该方法适用于ISO1874-1中定义的PA46，PA6，PA66，PA69，PA612，PA610，PA11，PA12，PA6T/66，PA6I/6T，PA

6、6T/6I/66，PA6T/6I，PA MXD66，以及共缩聚酰胺，聚酰胺化合物和在特定条件下能够溶解的其他聚酰胺。该方法不适用于通过阴离子交换聚合或者交联剂生产的聚合物，这些物质通常不溶于特定溶剂。粘度值测定按照ISO1628-1的一般过程，注意本方法中的特殊条件。2. 标准化参考以下引用文件时本文必不可少的，凡是注日期的引用文件，只有引用的版本使用。对于未注明日期的引用，参考文献的最新版本（包括任何修订）。ISO1042，实验室玻璃器皿容量瓶ISO1628-1,塑料稀溶液中聚合物的粘度的测定，用毛细管粘度计第一部分总则ISO1874-1,塑料聚酰胺（尼龙PA）模塑与挤出材料第一部分定义IS

7、O3105，玻璃毛细管粘度计规格和操作说明ISO3451-4，塑料灰分测定第四部分：聚酰胺ISO15512，塑料水含量的测定ASTM D789，测试聚酰胺（尼龙）相对粘度的标准测试方法JIS K6920-2：2000，塑料聚酰胺（尼龙）模塑与挤出材料第二部分：试样的制备和性能的测定3术语和定义为了本文的目的，ISO1628-1给出的术语和定义和以下应用。3.1聚合物的粘度值在本标准中提到的粘度计的计算按照以下公式进行，且有足够长的流动时间所以没有动能矫正需要应用： （1）为在特定溶剂中聚合物溶液的粘度值，帕斯卡秒或溶剂的粘度值，单位同于。在特定溶剂中聚合物溶液的的相对粘度。聚合物溶液的浓度，克

8、每毫升粘度值，毫升每克注1：对于一个特定的粘度计，溶剂和溶解试剂的密度相当，粘度的比率可以通过流动时间的比率给出，作为溶液的浓度： （2）在特定溶剂中聚合物溶液的的相对粘度。注2：ISO3105中提到的，对于1型和2型乌氏粘度计，如果流动时间低于200s和600s，必须进行动能较正：叫做hagenbach校正。对于其他型号的粘度计，如果校正大于等于0.15%必须使用动能校正。注3：溶液的流出时间与他的粘度相关公式如下： （3）其中是粘度和密度的比率，平方米每秒流体的密度，千克每立方米粘度计的固定值，平方米每平方秒流动时间，秒动力学修正参数，米平方秒注3：对于一个特定的粘度计，溶剂和溶解试剂的密

9、度相当且给出了动力学参数，粘度的比率： （4）在本方法中流动时间比率作为溶液的浓度，用粘度制造商给出粘度计的功能流出时间的hagenbach校正（S）每个流动时间会减少。4原理在25摄氏度时，用相同的粘度计测试的溶剂和浓度为0.005g/mL的聚酰胺溶液的流动时间。用这些测量数据和已知的溶液的浓度来计算粘度值。5试剂5.1溶剂和试剂 仅适用被认可的分析纯的试剂、和蒸馏水或者同等纯度的水。警告：一些化学物质，例如1,1,2,2-四氯乙烷，在某些国家是禁止的。使用本方法中提到的化学品时，用户应当根据国家规定申请这些化学品。避免皮肤接触和吸入任何溶剂或者清洁剂的蒸气。5.1.1硫酸，质量浓度为96.

10、00%0.02%。按照附录A和B测定购买的商业级别的浓硫酸（95%98%）的纯度并校准到96%。5.1.2 甲酸，质量浓度为90.00%0.15%。溶液存储在棕色的玻璃瓶中。至少每两周校准溶液的浓度。乙酸或者甲酸甲酯的含量小于0.2%。按照附录C和D测定购买的商业级别的甲酸（90%）的纯度并校准到90.00%0.15%。5.1.3间甲酚，符合以下规格：外观：无色透明间甲酚含量：最小99%（质量）。邻甲酚含量：最大0.3%（质量）。水含量：最大0.13%（质量）。要得到要求纯度的间甲酚，可以通过在真空下蒸馏获得化学纯的间甲酚。为了避免氧化，可以用氮气做压力补偿。其纯度可以用的气相色谱进行分析，溶

11、剂应保存在棕色玻璃瓶。5.1.4苯酚：最小99%（质量）。5.1.5 1,1,2,2四氯乙烷：纯度最小99.5%（质量）。5.1.6苯酚/1,1,2,2四氯乙烷称6份的苯酚（5.1.4）溶解在4份的1,1,2,2四氯乙烷（5.1.5）中，精确到1%或者更高精度。23摄氏度下，在原来的容器中搅拌混合以免结晶。5.1.7磷酸，85%（质量），密度1.71g/L5.1.8间甲酚磷酸转移50毫升间甲酚（5.1.3）到一个称量瓶（6.4）中，用玻璃吸管（6.5）加0.14毫升磷酸（5.1.7）。盖上瓶，在100C用一个磁力搅拌器搅拌30分钟。加入约800毫升的甲酚在容量瓶，同时不断搅拌。用间甲酚冲洗称量

12、瓶数次，加入到间甲酚溶液中。移除磁搅拌器并稀释到刻度。搅拌溶液30分钟。5.2清洗液体5.2.1铬酸溶液，通过混合制备相同体积的硫酸（96%，0 = 1,84克/毫升，工业质量）和饱和溶液中重铬酸钾（99,5 %，工业质量）。如果需要，可以用其他有效的清洗液替代铬酸溶液。5.2.2丙酮（99.5%，工业质量），或任何水溶性低沸点溶剂（工业）。6装置6.1真空干燥箱，压力小于100kPa6.2天平，精确到0.1mg6.3容量瓶，50mL或100mL，符合1042要求的，装有玻璃塞子。6.4称量瓶，100mL，装有玻璃塞子。6.5吸量管，0.2mL，可读到0.01毫升。6.6振动装置或磁力搅拌器6

13、.7sintered-glass过滤器，一个孔径在40um和100um之间（等级P100）；或不锈钢筛，孔径约0.075平方毫米。6.8粘度计： 乌氏粘度计，符合ISO3105要求,基本尺寸的粘度计示于图1。使用甲酸溶液（5.1.2），内直径的毛细管应是0,58毫米2%（按ISO3105要求No.1号的尺寸）。用硫酸溶液（5.1.1）或间甲酚（5.1.3），内直径的毛细管应是1,03毫米2%（按ISO3105要求No.2号的尺寸）。也有可能使用ISO3105所列的其他粘度计，但必须证明结果需上述的乌氏粘度计的结果相当，为了避免纠纷应当使用乌氏粘度计。按照ISO1628-1选择其他类型的粘度计。

14、注：在本标准中，No1和No2乌氏粘度计按照ISO3105推荐的。也即是说在下一个五年修订中只有这两种乌氏粘度计被允许使用。6.9温度计，玻璃温度计，“全浸温度计”，在使用范围内可以读到0.05摄氏度，已经校准过的。其他同等精度的温度计也可以使用。6.10温度调节水浴，可以控制在25.0000.05摄氏度6.11计时器，可以精确到0.1s6.12离心分离机7测试样品准备7.1概述用来测试粘度的聚酰胺样品在提到的溶剂中是可溶解的，除了其他的存在的添加剂，例如玻纤。7.2样品中聚酰胺的含量小于98%样品中添加剂的含量大于2%，用特定的明确的方法测试添加剂的总量，或者从配方中得到添加剂的总量。在报告

15、中要提及测试方法。样品中水的含量按照ISO15512来进行测试，灰分的含量按照ISO3451-4进行测试。用条款8中的等式正确计算需要称量的聚合物的重量。按照ISO3451-4，一些添加剂如三氧化二锑、硫化锌，在煅烧过程中完全挥发。玻纤增强材料含有三氧化二锑阻燃剂和/或其他可挥发性添加剂。如果总的添加剂的含量大于2%，这些添加物质要引入计算，通过样品的公式来精确计算测试部分。注：质量控制的目的，对于适当的质量控制添加剂测定的实验室响应时间太长。在这种情况下，需要使用产品配方中添加剂的含量来计算样品重量，如果聚合物含量的总变化小于4%（质量），如65%PA可能的范围是63%到67%。8测试部分计

16、算计算质量，精确到mg，按照公式（5）来计算测试部分：是样品中水分的含量啊，以百分数来表示，按照ISO15512来进行测量。样品中无机填料的含量（如填料或玻纤），以百分数来表示，按照ISO3451-4来进行测量。样品中其他材料的含量（如其他聚合物，比方聚烯烃或添加剂如阻燃剂），用百分数来表示，用合适的方法测定。对于那些无法测定含量的添加剂的含量，可以使用产品配方中的数据。9溶剂的选择聚酰胺的粘度值跟所使用的溶剂有关。对于特定聚酰胺使用到溶剂列举在以下：a) 对于PA6，PA46，PA66，PA69，PA610，PA MXD6和相关的共缩聚酰胺，可以用甲酸溶液或者硫酸溶液。若聚酰胺中含有在酸中溶

17、解有释放物的其他的添加剂，可以使用间甲酚做溶剂。在有争议时，使用甲酸作为溶剂。b) 对于PA612，可以使用硫酸溶液或者间甲酚溶剂。在有争议时，使用间甲酚作为溶剂。c) 对于PA11，PA12，PA11/12共聚物，可以间甲酚作为溶剂。对粘度值的影响有争议时，对于形成端基交联的羧酸铵影响粘度的测定，应使用间甲酚/磷酸溶液（5.1.8）作为溶剂来进行附加测试。d) 对于PA6T/66，PA6I/66，PA6I/6T，PA6T/6I/66，PA6I/6T/66，可以使用间甲酚或苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷溶剂。在有争议时，使用间甲酚作为溶剂。e) 对于其他聚酰胺，以上提到的任何溶剂都可以使用。注

18、1：在本国际标准的以后修订版本中，有可能对于给定的一种尼龙（PA）只能使用一种溶剂。注2：不含有影响粘度测量添加剂的聚酰胺的粘度值可以通过一般的变化公式从一种溶剂转移到另外一种溶剂。互换公式图在条款13和附录E中有提到。转换的可靠性在附录E中有提到。10步骤10.1清洗粘度计在第一次使用、出现读数异常（如溶剂的连续两次流动时间测定差大于0.4s）、定期经常清洗粘度计（6.8）。为此，可以将粘度计充满清洗试剂（5.2）放置12H，例如铬酸溶液（5.2.1）。移除清洗试剂，用水冲洗粘度计，然后用丙酮（5.2.2）清洗，最后干燥。例如由慢流过滤空气或真空干燥柜（6.1）。每次测定之后，排空粘度计，然

19、后用试剂冲洗，再用水冲洗，再用丙酮（5.2.2）冲洗，然后按照上面描述的干燥。尽管如此，如果下一个待测溶液是一种粘度值类似的相同类型的聚酰胺，则允许排空粘度计用待测溶液清洗，并填补它。注：在这种情况下，例如，生产控制和自动化流程时间，粘度计可能用待测的下一个样品来进行充满。10.2测试溶液的准备10.2.1概述在本标准中描述了三种不同的测试溶液准备的方法。第一种容积法（10.2.2），无需校正不溶性添加剂的体积的实验部分，等同于在以前版本（ISO307：2003）中描述的方法。出于实际的原因，测试部分的质量在（5）mg的范围内是允许的。对于纯的聚酰胺，允许的质量是0.0049g/ml到0.00

20、51g/ml。实际聚合物浓度应考虑到在粘度数的计算时考虑。如样品中含有不溶性添加剂，测试部分的试剂计算质量几乎等于0.005g/ml。第二种容积法（10.2.3）和重量分析法（10.2.4）考虑到不溶性添加剂和聚酰胺体积。后两种方法常常在（半）自动粘度测量装置中联合使用。注：对于只含有不溶添加剂的聚酰胺，依据容积和重量分析法准备的溶液的浓度接近于5mg/ml。10.2.2容积法称重，精确到0.2mg，一个测试部分为5mg，其中是按照条款8计算出来的重量，快速操作以便将聚合物的吸湿减到最小，如果称重大于2min，则丢弃样品重新进行另外的称量。将测试部分转移到50mL的容量瓶（6.3），加约40m

21、L的溶剂（见条款9）。盖上容量瓶且振动，或用磁力搅拌器搅拌（6.6），直到聚合物溶解。这个过程可能需要半个小时或几个小时的时间，根据聚酰胺的种类和测试部分的尺寸有所不同。当使用硫酸或者甲酸溶液作为溶剂是，温度不要超过30.当使用间甲酚或苯酚/1,1,2,2-四氯化碳作为溶剂时，温度可以升高到95100。如果是后一种情况的话，溶剂时间可能需要2H，这个需要在报告中说明。对于PA6T/66，比较适合的溶解条件是90下2H。完全溶解时，冷却溶液到252，用溶剂稀释到刻度线。如果使用磁力搅拌装置（6.6），在稀释溶液之前将磁力搅拌装置从溶液移开，然后溶液冲洗磁力搅拌装置，将冲洗液转移到容量瓶中，再定容

22、到刻度线。10.2.3容积法，确切地联系到聚合物的含量称重，精确到0.2mg，一个测试部分为（10%）mg，其中是按照条款8计算出来的重量。快速操作以便将聚合物的吸湿减到最小，如果称重大于2min，则丢弃样品重新进行另外的称量。将测试部分转移到100mL的容量瓶（6.3）或称量瓶（6.4），加适当的溶剂（见条款9），是的溶液的浓度为0.5g每100mL的溶剂。加入的溶液的体积是用可溶解的样品重量的体积来修正的。溶剂应该用合适的配料装置加入（如，滴定管，精确到0.01mL）。盖上烧瓶振动，或用磁力搅拌器搅拌（6.6），直到聚合物溶解。这个过程可能需要几个小时的时间，根据聚酰胺的种类和测试部分的尺

23、寸有所不同。当使用硫酸或者甲酸溶液作为溶剂是，温度不要超过30.当使用间甲酚或苯酚/1,1,2,2-四氯化碳作为溶剂时，温度可以升高到95100。如果是后一种情况的话，溶剂时间可能需要2H，这个需要在报告中说明。对于PA6T/66，比较适合的溶解条件是90下2H。完全溶剂后，冷却到252。例如：样品中聚合物的重量 275mg聚合物密度 1.1300kg/dm3聚酰胺质量的体积 0.275g/1.1300g/ml=0.2434ml加入的溶剂的体积 （275/250）*50-0.2434=54.76mL10.2.4重量分析法，确切地联系到聚合物的含量称重，精确到0.2mg，一个测试部分为（10%）

24、mg，其中是按照条款8计算出来的重量。快速操作以便将聚合物的吸湿减到最小，如果称重大于2min，则丢弃样品重新进行另外的称量。将测试部分转移到100mL的容量瓶（6.3）或称量瓶（6.4），加适当的溶剂（见条款9），是的溶液的浓度为0.5g每100mL的溶剂。加入的溶液的体积是用可溶解的样品重量的体积来修正的。溶剂应该用合适的配料装置加入（如，滴定管，精确到0.01mL）。盖上烧瓶振动，或用磁力搅拌器搅拌（6.6），直到聚合物溶解。这个过程可能需要几个小时的时间，根据聚酰胺的种类和测试部分的尺寸有所不同。当使用硫酸或者甲酸溶液作为溶剂是，温度不要超过30.当使用间甲酚或苯酚/1,1,2,2-四

25、氯化碳作为溶剂时，温度可以升高到95100。如果是后一种情况的话，溶剂时间可能需要2H，这个需要在报告中说明。对于PA6T/66，比较适合的溶解条件是90下2H。完全溶剂后，冷却到252。例如样品中聚合物的重量 275mg聚合物密度 1.1300kg/m3溶剂的密度 1.2044kg/m3聚酰胺质量的体积 0.275g/1.1300g/ml=0.2434ml加入的溶剂的体积 （275/250）*50-0.2434=54.76mL加入的溶剂的重量 54.76mL*1.2044=65.95g注1：自动称重系统制备样品溶液常被用于生产控制。注2：如果聚酰胺具有超高相对分子质量，尽管长期的摇动或搅拌，溶解不能得到所谓的无拖尾现象。这种测试解决方案只可用于相互比较类似的产品。10.3流动时间的测量以同样的方式，测量溶剂在同一粘度计中的平均流动时间。溶剂的流动时间至少每天测量一次，或者如果统计验证时实验室可以使用不同的测试频率。如果溶剂的流动时间与初始值得差异在0.5%，丢弃溶剂且重新准备溶剂。用烧结玻璃滤器过滤溶液或金属筛放在粘度计的L管（见图1）。另外，用可以在一个旋转的频率约为50S-1的离心机上离心，倒上清液体进入粘度计使用（6.8）。排水后液体的体积应是在水平填充标记之间。对手工填写粘度计，在粘度计放入恒温水浴（6.10）之前，填充好粘度计