SH∕T 1827-2019 塑料 结晶度的测定 X射线衍射法(石油化工).pdf

中中华华人人民民共共和和国国石石油油化化工工行行业业标标准准 / 塑塑料料 结结晶晶度度的的测测定定 射射线线衍衍射射法法 发发布布 实实施施中中华华人人民民共共和和国国工工业业和和信信息息化化部部 发发布布前 言本标准按照 / 给出的规则起草本标准由中国石油化工集团有限公司提出本标准由全国塑料标准化技术委员会石化塑料树脂产品分会 (/ / ) 归口本标准负责起草单位: 中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、 北京燕山石化高科技术有限责任公司本标准参加起草单位: 天津大学、 上海交通大学、 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院、中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司、 中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司、 布鲁克(北京) 科技有限公司、 赛默飞世尔科技 (中国) 有限公司、 丹东浩元仪器有限公司、 丹东通达科技有限公司、 上海若祎新材料科技有限公司本标准主要起草人: 李瑞峰、 郑慧琴、 王正元、 王伟众、 吴彦瑾、 张立军、 任敏巧、 金文仁、 居威材、 王通、 杜海燕、 姜传海、 孟鸿诚、 石洪波、 钟喆、 韦丽明本标准为首次发布/ 塑料结晶度的测定 射线衍射法警告: 使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验 本标准并未指出所有可能的安全问题 使用者有责任采取适当的安全和健康措施 并保证符合国家有关法规规定的条件 范围本标准规定了用 射线衍射法测定聚乙烯 () 和聚丙烯 () 结晶度的方法本标准适用于颗粒或粉末状聚乙烯和聚丙烯 ( 晶型、 晶型) 压塑或注塑试样结晶度的测定本标准不适用于填充聚乙烯和聚丙烯结晶度的测定注: 聚乙烯和聚丙烯制品结晶度的测定可参照本标准 高乙烯含量的乙丙共聚聚丙烯也可参照本标准 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/ 塑料 聚乙烯 () 模塑和挤出材料 第 部分: 试样制备和性能测定/ 塑料 聚丙烯 () 模塑和挤出材料 第 部分: 试样制备和性能测定/ 塑料试样状态调节和试验的标准环境 多晶 射线衍射仪 术语和定义下列术语和定义适用于本文件 结晶度 ( 射线衍射法) 根据部分结晶聚合物的 射线衍射强度峰总面积中晶区部分贡献的百分数计算的结晶度 方法概要聚合物的结晶度与结晶相 射线衍射峰积分面积成正比 在规定的试验条件下 收集 角度 范围内试样的铜 射线衍射数据 采用化学计量学分峰程序软件获得被测晶面衍射峰和非晶散射峰的 角度及峰面积计数值 以结晶峰峰面积之和与其加非晶峰峰面积之和的比值 经校正后得到试样的结晶度 标准物质符合 技术要求的粉末 或 标准物质/ 仪器设备 射线衍射仪 符合 技术要求的 射线衍射仪 配置铜靶 (辐射) 旋转样品台 仪器按 进行 测定的衍射强度稳定性不大于 (以相对极差表示)注: 若仪器光学系统配置或调试不合适 造成散射光进入探测器 低角度背底会出现一个馒头峰 则仪器无法完成结晶度的测定 软件 射线衍射数据处理软件 带 分峰程序 样品 试样制备 试样制备按 / 规定采用压塑 () 或注塑 () 方法制备试样 试样厚度 试样制备按 / 规定采用压塑 () 或注塑 () 方法制备试样 试样厚度 取样用冲压设备或直尺和刀片在压塑 () 或注塑 () 方法制备的试样中部裁取一片试片 要求试片平整如镜面 无弯折 测试面清洁无灰尘等机械杂质并保持干燥 试片尺寸按所用仪器规定注: 从制品上取样时 可用机加工方法或其他合适方法从制品上制取 的薄片 然后按照上述方法取样 状态调节按 / 规定 在温度为 条件下进行状态调节 状态调节时间分别按照 / 和 / 规定 试验步骤 试验条件 按 / 规定 在温度为 条件下进行测试 校准仪器启动 射线衍射仪 ( ) 待仪器稳定后 用标准物质 () 验证仪器衍射强度稳定性不大于 / 小时 (以相对极差表示)/ 设定仪器工作条件设定 射线衍射仪工作条件 (见表 )表 仪器工作条件参数项单位设定值铜靶 扫描范围() (测试时) 扫描范围() (求 值时)工作电压工作电流扫描步长() 扫描速度() 发散狭缝防散射狭缝接收狭缝需进行狭缝优化衍射峰峰面积计数值 () 晶面 晶型 () 晶面 晶型 () 晶面 测试平行做两份试验 在 射线衍射仪样品台上 装调试片 关闭试样室 开始测试 试验数据处理 获取峰位置 值和峰面积计数值 采用 射线衍射仪配置的数据处理软件 对试样的 射线衍射数据首先进行 点或 点抛物平滑 剥离 扣除背底 ( ) 然后采用 分峰程序进行峰形拟合 根据衍射曲线峰型分出晶体衍射峰和非晶体散射峰 获取被测试样晶体衍射峰、 非晶体散射峰的峰位置 值和峰面积计数值 非晶体散射峰和对称的晶体衍射峰应进行对称拟合 若测得的晶体衍射峰为非对称的 则按其峰形进行非对称拟合注 : 文献中的非晶体散射峰的峰位置 值并不统一 且某些文献中存在非晶体散射峰非对称分峰的不合理现象注 : 和 ( 晶型、 晶型) 典型的化学计量学 () 峰形拟合图见附录 计算按公式 () 计算被测试样的结晶度 附录 为公式 () 中的因子及其推算公式中系数的计算方法:()式中:/ 结晶度 单位为 (质量分数) 各个晶面衍射峰的校正因子 计算见公式 ( ) 各个晶面衍射峰的峰面积计数值 计算时所采用衍射强度与其观察到的全部衍射强度之比 根据实测值获得的校正系数 计算见公式 ( ) 非晶散射峰的校正因子 计算见公式 ( ) 非晶散射峰的峰面积计数值 结果表述取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果 数据保留小数点后一位 精密度 年在 个实验室 对 个典型 和 个典型 的压塑试样进行了 射线衍射法测定结晶度的精密度试验 每个实验室对每个样品重复测定 次 精密度计算结果见表 注 : 本标准的精密度按 / 进行计算 其中 为重复性标准差 为再现性标准差 为重复性限 为再现性限注 : 精密度试验用样品 是从结晶度为 的样品中筛选的表 射线衍射法结晶度测试的精密度数据序号样品实验室参加数(个)结晶度平均值()实验室内实验室间重复性标准差 重复性限 重复性变异系数 ()再现性标准差 再现性限 再现性变异系数 () ( 晶型) ( 晶型) ( 晶型) ( 晶型) 试验报告试验报告应包括下列内容:) 注明参照本标准) 试验样品的全部资料信息) 仪器工作条件) 试样制备、 取样及试样状态调节、 试验条件等详细情况) 试样尺寸) 试验结果 包括两次的测试结果和算术平均值) 测定中观察到的任何异常现象的细节及其说明 例如背底不合格、 试样晶型不相符等) 分析日期等/ 附 录 (资料性附录) 和 ( 晶型、 晶型) 典型的化学计量学 () 峰形拟合图 典型的化学计量学 () 峰形拟合图见图 图 典型的化学计量学 () 峰形拟合图 ( 晶型) ( 晶型) 典型的化学计量学 () 峰形拟合图见图 图 ( 晶型) 典型的化学计量学 () 峰形拟合图/ ( 晶型) ( 晶型) 典型的化学计量学 () 峰形拟合图见图 图 (晶型) 典型的化学计量学 () 峰形拟合图/ 附 录 (规范性附录)公式 () 中因子及其推算公式中系数的计算方法 公式 () 中校正因子的计算公式 () 中被测晶面衍射峰和非晶散射峰的校正因子按公式 ( ) 计算:( )式中: 各晶面衍射峰的校正因子 () 和非晶散射峰的校正因子 () 、 分子每个重复单元中所含有的全部原子散射因子 计算见公式 ( ) 计算见公式 ( ) 角因子 计算见公式 ( ) 温度因子 计算见公式 ( )对各个峰均需按照式 ( ) 进行校正因子的计算 公式 ( ) 中 的计算) 的 值计算见公式 ( ):( ) 的 值计算见公式 ( ):( )式 ( ) 和式 ( ) 中: 、 分子每个重复单元中所含有的全部原子散射因子 碳原子的散射因子 氢原子的散射因子 公式 ( ) 和式 ( ) 中 和 值的计算公式 ( ) 和式 ( ) 中 和 值的计算见公式 ( ) (/ ) ( )式中: 或 晶面衍射峰位置对应的角度的一半 射线的波长 系数 见表 对各个峰均需按照式 ( ) 进行 和 值的计算/ 表 公式 ( ) 中各系数值原子 公式 ( ) 角因子 的计算公式 ( ) 中角因子 的计算见公式 ( ) () / ()( )式中: 晶面衍射峰和非晶散射峰位置对应的角度的一半对各个峰均需按照式 ( ) 进行角因子的计算 公式 ( ) 中温度因子 的计算公式 ( ) 中温度因子 的计算见公式 ( ) (/ )( )式中: 晶面衍射峰和非晶散射峰位置对应的角度的一半 射线波长 温度因子的一个近似常数对各个峰均需按照式 ( ) 进行温度因子的计算 公式 () 中 值的计算公式 () 中 值的计算见公式 ( )/ ( )式中: 所采用的衍射峰的峰面积计数值 衍射峰的峰面积总和/ 参考文献 全国科学技术名词审定委员会 材料科学技术名词 第 版 北京: 科学出版社 / 测量方法与结果的准确度 (正确度与精密度) 第 部分: 确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法 殷敬华 莫志深 现代高分子物理学 (下册) 第 版 北京: 科学出版社 周公度 晶体结构测定 第 版 北京: 科学出版社 / 中 华 人 民 共 和 国石 油 化 工 行 业 标 准塑料结晶度的测定X 射线衍射法SH/T 18272019*中国石化出版社出版发行地址：北京市东城区安定门外大街 58 号邮编：100011电话： [phone]石化标准编辑部电话： [phone]发行部电话： [phone]http:/www.sinopec-E-mail:北京艾普海德印刷有限公司印刷版权专有不得翻印*开本 88012301/161 印张21 千字2020 年 6 月第 1 版2020 年 6 月第 1 次印刷*书号：1551141698定价：30.00 元SH/T 18272019