聚甲基丙烯酸甲酯2.doc

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）氧指数标准物质的研制 华兰 冀克俭 邓卫华 刘元俊 邵鸿飞 (中国兵器集团第五三研究所 济南 250031) 文摘：研制了聚甲基丙烯酸甲酯氧指数标准物质(CRM)。对标准物质的制备技术、均匀性检验、稳定性考察及定值不确定度进行了逐项分析。结果表明采用本体聚合聚甲基丙烯酸甲酯板材直接加工成样条制备的标准物质定值数据呈正态分布；各实验室数据等精度；定值具有良好的均匀性和稳定性，标准值为17.9，不确定度为0.24。与同类英国FTT公司标准样品相比，标准值和不确定度较接近。 关键字：氧指数标准物质 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制备 不确定度 评价阻燃剂阻燃效果的主要手段就是进行氧指数试验。氧指数是评价各种材料相对燃烧性的一项指标，氧指数试验作为判断材料在空气与火焰接触时燃烧的难易程度非常有效，并且可以用来给材料的燃烧性难易分级，这一方法因重现性较好，因而被广泛应用于塑料（包括薄膜和泡沫塑料）、纤维、橡胶等方面阻燃性能评价以及阻燃机理研究。氧指数测定受试样的形状、结构、支持方法、环境温度等诸多因素影响，故必须规定试验条件，影响氧指数的主要因素有以下几个方面：流速、试样厚度、压强、聚合物分子量、温度、增塑剂和填料。 随着阻燃材料的发展和应用，阻燃实验标准也得到了完善和丰富。目前，国际上采用的阻燃性能测试方法和标准很多﹝6-8﹞，目前关于氧指数的测试方法标准有ISO4589﹝3﹞,ASTM D2863﹝4﹞和GB/T 2406﹝5﹞。在使用氧指数仪测定氧指数时，必须使用相应的校准物质对仪器的整体性能进行评定，才能保证测量结果的准确可靠。目前用于氧指数仪检定/校准的氧指数标准样品只有英国橡胶和塑料研究协会（the Rubber and Plastics Research Association）提供的PMMA、PVC膜等。我国在氧指数测试方面，只有相应的测试方法标准，没有相应的标准物质。根据目前国内的情况，结合国外在这一领域的研究工作，研制了氧指数标准物质。 1 制备 1.1仪器设备 氧指数仪：FTT，英国FTT公司； 万能工具铣床： X 8130A型 ，北京仪表机床厂； 高温注射机：BA950/500，德国Battenfeld公司； 1.2 制备过程 将选用的10mm聚甲基丙烯酸甲酯板材与国外标样的红外光谱图，从图中可以看出，二者结构一致，均为本体聚合的聚甲基丙烯酸甲酯，经测试，氧指数约为18，符合要求，可直接用于加工PMMA样条。在相同的尺寸精度条件下，尺寸大的样条影响小，所以选择样条尺寸为10mm×10mm×150mm，尺寸精度控制在±0.03mm，要求无裂纹、飞边、毛刺等。 表1 氧指数标准物质PMMA均匀性检验结果 单位：% 实 验 组 m 测定值 （n=3） 平均值 第一次 第二次 第三次 1 17.9 17.9 17.8 17.87 2 17.8 17.9 17.9 17.87 3 17.8 17.8 17.7 17.77 4 17.9 17.9 18.0 17.93 5 17.9 17.8 17.8 17.83 6 17.9 17.9 17.9 17.90 7 17.8 17.9 17.8 17.83 8 18.0 18.0 17.9 17.97 9 18.0 17.9 17.9 17.93 10 17.9 18.1 17.8 17.93 11 17.9 17.9 17.9 17.90 12 17.9 17.9 17.8 17.87 13 17.9 18.0 17.9 17.93 14 18.1 17.8 17.8 17.90 15 17.8 17.8 17.9 17.83 16 17.8 17.8 17.8 17.80 根据方差分析原理，该统计量是自由度为（v1 v2）的F分布变量。由公式v1=m-1，v2=N-m，并已知m=16，N=48；则 v1 = 15 v2 = 32 F = 1.65 F（0.05，15，32）=1.97 故该样品氧指数值是均匀的。 2均匀性检验 依据“一级标准物质技术规范”的规定﹝1﹞，样品量少于500时，取样量为15～25。对每一种标准物质的物料，随机抽取16个样品，进行均匀性检验。氧指数标准物质PMMA均匀性检验结果见表1。 3稳定性检验 根据“一级标准物质技术规范”的要求，在规定期间内，任一次测量所得该物质的特性值，应有 ≤ tα（n-1）。当α=0.05 自由度ν=5时，查表得t0.05（5）=2.57，稳定性检验结果列于表2。 从2001年10月到2002年10月，每两个月对标准物质测量一次，对四种标准物质进行了一年的