聚乙酸乙烯酯乳液的检验
出处：按学科分类—工业技术 广东经济出版社;中国轻工业出版社《烟草工业手册》第710页（9287字）
(一)取样
每次交货为一批，按规定随机抽取试样，抽样数见表8－2－13。
表8－2－13 批量与抽样数
1．取样步骤
取样前用不锈钢勺将成品充分搅匀，随即用勺从桶中心位置取样，从每个包装桶内取出大致同体积的成品，倒在清洁而干燥的试样瓶中封好保存。
2．取样数量
取出的试样总量至少应为试验需用量的2倍，一分为二，一份送交试验，一份密封保存在清洁而干燥的试样瓶中。每份都要注明产品(或成品)的名称、规格批号、生产日期和取样日期。
3．试样制备
试样放置在23℃±2℃，相对湿度45%～85%的实验室内1h以上再进行试验，试验前先用玻璃棒将试样搅匀，然后用40目／25．4mm2尼龙网或不锈钢网过滤，把结皮和凝聚物除去，并在试验报告中提及。
(二)外观检验
1．原理
外观通过人的感官进行判断。
2．仪器
玻璃棒：直径8mm左右，粗细均匀，长度200mm左右。
玻璃板：表面平滑、洁净、干燥。
3．方法
用玻璃棒将试样混合均匀后薄薄的涂敷于玻璃板上，随即目测有无粗颗粒和杂质。
(三)pH测定
1．原理
玻璃电极和甘汞电极浸入试样中，在电极之间产生电位差，该电位差可以直接在酸度计的指示表上以pH读出。
2．仪器
酸度计：测量精度为0．1pH，附有玻璃电极及甘汞电极，酸度计应设温度补偿装置。
恒温浴：能控制浴温在23℃±1℃。
烧杯：容积为100mL。
量筒：容积为50mL。
3．试剂
蒸馏水：新煮沸的并在无二氧化碳的环境中冷却的。中性磷酸盐：GR级。邻苯二甲酸氢钾：GR级。硼砂：GR级。
4．试样的采取
取三个试样，每个试样取约50mL试样。
5．方法
按酸度计的说明书浸泡玻璃电极和校正仪器，同种试样应选择同一种标准缓冲溶液校正仪器。用量筒取约50mL试样倒入烧杯中，若试样粘度大于20Pa·s，则用量筒量取25mL蒸馏水，然后在量筒中慢慢倾入25mL试样，用玻璃棒将量筒中的试样搅拌均匀后，倾入烧杯中作为试样。将盛试样的烧杯放入23℃±1℃的恒温浴中，待试样温度与恒温浴的温度达到稳定的平衡后，将用蒸馏水冲洗过并用柔软的吸水纸擦干的电极插入烧杯中，稍加振荡稳定后进行测定，取连续三次测定不变值为pH测定值，其值取到小数第一位。
按以上步骤再进行其余两个试样的测定，若三个试样的pH的差值大于0．3，则应重新取三个试样再次测定，直至pH的差值不大于0．3为止。
测量完毕后必须立即用蒸馏水仔细将电极清洗干净后放置。
(四)固体含量(蒸发剩余物)测定
1．原理
在试验条件下，把试样烘干，计算剩余物与试样的质量百分比。
2．仪器
称量瓶：直径50mm，扁形或直径相同的铝箔皿。
干燥器：用硅胶作干燥剂。
鼓风恒温干燥箱：温控范围在50～200℃的电热恒温干燥箱，有自动恒温装置。
分析天平：感量为1mg，称量范围100～200g。
3．方法
用称量瓶称取1g试样(称准至0．001g)并使之流平，将其置于恒温在107．5℃±2．5℃的干燥箱内，放置称量瓶的搁板位于箱顶部2／3处，经干燥175～185min后取出，放入干燥器内冷却至室温后称量。
4．计算
式中 m1——干燥后试样质量，g；
m2——试样总质量，g；
ws——固体质量分数(蒸发剩余物)，%。
平行试验的两个结果的绝对误差不应大于0．5%，试验结果以两个结果的算术平均值表示，精确到小数点后一位。
(五)粘度测定
1．仪器
回旋粘度计；温度计。
2．方法
把粘度计牢固的固定在支架上，调成水平。把适当的转子与粘度计转子接头连接在烧杯中，把试样温度调到30℃，并保持10min，然后把转子浸到试样中，其深度正好使液面与转子上刻度线相齐，置数分钟以使转子与试样温度相同。将速度转换钮调到一定位置，随即按下水平夹子，同时将开关拨至“开”处，立即松开水平夹子，转子即以一定速度转动，读数盘指针开始由零向左缓缓移动。待指针稳定后，按下水平夹子，拨开关至“关”处，进行读数。
(六)灰分测定
1．仪器
瓷坩埚，容量50mL。
电炉：功率不小于1kW。
马福炉。
分析天平：感量0．1mg，称量范围100～200g。
干燥箱：控温范围50～200℃的电热恒温干燥箱，有自动控温装置。
2．方法
用瓷坩埚称取3g试样(称准至0．0001g)并使之流平，将其置于恒温在107．5℃±2．5℃的干燥箱内，放置称量瓶的搁板位于箱顶部2／3处，经干燥175～185min后取出，放入干燥器内冷却至室温后称量。干燥后用坩埚钳取出坩埚，放在电炉上进行炭化。炭化后用坩埚钳放到马福炉中灰化，在900～1000℃下灼烧至恒量。灰化后用坩埚钳把坩埚放到干燥器中冷却1h，待冷却到室温后称量，准确至0．0001g。
3．计算
按下式计算灰分质量分数：
式中 m1——灰分质量，g；
m2——试样总质量，g；
wA——灰分质量分数，%。
试验结果以两个结果的算术平均值表示，精确到小数点后一位。
(七)最低成膜温度测定
1．原理
在能形成由低温至高温的温度梯度的金属板上涂敷试样，在温度条件有利时，随含水率蒸发试样乳液粒子充分融结，形成连续透明薄膜，否则白垩化，其分界处的温度即为试样最低成膜温度。
2．仪器
温度梯度板：可由铝、不锈钢或铜等金属矩形板制成，其表面或者完全平滑，或者含有几个深度0．2或0．3mm、宽20mm的条形槽。矩形板一端是热源，一端是冷源，能形成均匀温度梯度。
温度测量装置：一组温度计或一组热电偶，精度0．1℃，测量范围：低温最高不大于0℃，高温最低不小于50℃。
涂膜器：有槽温度梯度板，涂膜器所使用的刮刀。无槽温度梯度板，使用能制备0．2mm厚、20mm宽的膜的涂膜器，见图8－2－29所示。
图8－2－29 涂膜器
3．方法
(1)温度梯度形成：根据试样最低成膜温度的范围，利用设备的冷、热源使梯度板形成适当的温度梯度。
(2)最低成膜温度的测定：利用涂膜器将试样涂布在梯度板上，通过干燥空气加快成膜速度。当形成连续透明的薄膜和白垩化部分明显时，测量分界处温度即最低成膜温度。
用最低成膜温度表示试验结果，结果取整数，测量精度±1℃。
(八)粒径测定
1．原理
利用显微镜观察试样微观下的状态，目测颗粒的平均直径。
2．仪器
显微镜：放大倍数不低于1000倍。
载玻片：7．5cm×2．5cm。
盖玻片：2cm×2cm。
天平：感量1g。
烧杯：100mL。
玻璃棒：直径约8mm、长约200mm。
3．方法
(1)制备蒸发剩余物为1%的试样：称取一定量试样，加适量水稀释后，使其蒸发剩余物为1%，用玻璃棒搅拌均匀。
(2)测粒径：用玻璃棒沾一滴制备好的试样于载玻片上，把盖玻片盖在试样上，不使气泡产生，放在显微镜下观察，目测50个以上的粒子直径，确定其平均值。
平均粒径取一位有效数字。
(九)薄膜耐水性测定
1．原理
聚乙酸乙烯酯乳液在一定条件下能形成连续透明的薄膜，通过对薄膜的滴水试验结果和对薄膜水溶物含量试验结果来表征其耐水程度。
2．薄膜试样的制备
按本节(七)之3规定测得试样最低成膜温度值，在不低于该温度的条件下，在玻璃板上制备约0．2mm厚的薄膜，将其置于干燥器中，放置24h以上，供下述试验用。
3．滴水试验
(1)原理：聚乙酸乙烯酯通常含有乳化剂和聚乙烯醇等水溶性高聚物，当把水滴到制备的薄膜试样上时，会由于吸水而呈白浊，以此试验试样的耐水程度。
(2)仪器：
秒表：精度0．2s。
(3)方法：把薄膜试样从干燥器中取出，薄膜朝上，使玻璃板水平地贴紧报纸，滴一滴室温的水于薄膜上，立即掀动秒表，测定至因白浊而看不出纸上5号中文铅字的时间。
试验结果以白浊化时间表示，准确到1min。
4．水溶物含量测定
(1)原理：所制备的薄膜经水浸泡，其可溶于水的物质从薄膜中溶解于水中，以此薄膜质量与浸水前薄膜质量的百分比表示试样耐水程度。
(2)仪器：
恒温水浴。分析天平：感量0．1mg。
干燥器：用硅胶作干燥剂。
(3)方法：准确称量上述滴水试验中制备的薄膜(玻璃载片的质量是制备薄膜前准确称量过的)，将其置于30℃±0．5℃的水浴中(水浴的水为蒸馏水)，浸泡24h，取出晾干，再置于干燥器中放置24h后准确称量。
(4)计算：按下式计算薄膜的水溶物质量分数：
式中 m0——浸水前原薄膜试样总质量，g；
m1——载薄膜的玻璃片的质量，g；
m2——溶水后薄膜试样的总质量，g；
wc——水溶物质量分数，%。
计算结果取两位有效数字。
(十)稳定性测定
1．冰融稳定性
(1)原理：把试样在水的冰点下冻结，破坏聚合物乳液颗粒的水合层，然后在规定的条件下融化，检查试样是否能恢复乳液状态。
(2)仪器：
容器：为高密度聚乙烯塑料瓶，有盖，高70mm，内径40mm，壁厚2mm的瓶子。
低温箱：温度控制－10℃±0．5℃。
天平：感量0．5g。
恒温水浴。
玻璃棒：直径8mm左右，长200mm左右。
玻璃温度计：2支，一支为－50～0℃，精度1℃；一支为0～100℃，精度0．5℃。
(3)方法：用塑料瓶称取约50g试样，盖好盖子，放到温度为－10℃±0．5℃的低温箱中，冻结16h。
取出冻结的试样，放到温度控制为30℃±05℃的水浴中，融化1h后，用玻璃棒搅动试样。
若经融化后的试样粘度增大失去流动性，或用玻璃棒搅不动，需在60℃±0．5℃的水浴中继续融化1h。
2．高温稳定性
(1)原理：试样在高温下放置，造成聚合物乳液颗粒融结，然后冷却到室温，观察试样外观变化情况。
(2)仪器：
容器：为高密度聚乙烯塑料瓶，有盖，高70mm，内径40mm，壁厚2mm的瓶子。
天平：感量0．5g。
玻璃棒：直径8mm左右，长200mm左右。
恒温干燥箱。
(3)方法：用塑料瓶称取约50g试样，盖好盖子，放到温度为60℃的恒温箱中，持续放置120h。
把试样从恒温箱中取出，室温下冷却3h，然后用玻璃棒搅拌。
按本节(二)的方法进行外观测定。
3．稀释稳定性
(1)原理：把试样稀释，降低聚乙酸乙烯酯乳液保护胶体浓度，试验乳液颗粒在重力场作用下沉淀的程度。
(2)仪器：试管：平底，具塞，容积30mL，刻度精度0．1mL，由底部至30mL刻度处的高度为20cm；
天平：感量0．5g。
(3)方法：取一定量试样于试管中，加水稀释至30mL使其蒸发剩余物为2．5%～3．5%，盖塞后，上下摇动均匀，放置72h后测定上层清液容积，试管底部沉淀物的容积。
(4)计算：
式中 V1——上层清液容积，mL；
V2——沉淀物容积，mL；
U——上层清液容积比，%；
P——沉淀物容积比，%。
计算结果取整数位。
(十一)残存单体测定
1．原理
根据乙酸乙烯酯与溴素可进行加成反应的机理，以试样所消耗标准溴液量计算残存乙酸乙烯酯的含量，反应式为：
CH3COOCH=CH2+Br2→CH3COOCHBrCH2Br
2．试剂
溴－溴化钾标准溶液：c(1／2Br2)=0．15mol／L
(1)配制：称取60g溴化钾(分析纯)及3．3mL溴(分析纯)溶于100mL蒸馏水中，再稀释至1000mL。
(2)标定：移取20mL上述溴－溴化钾溶液，置于200mL碘量瓶中，加入15%碘化钾水溶液10mL，密封后于20～25℃下暗处放置5min，用0．1mol／LNa2S2O3标准溶液滴定至碘的颜色极浅时，加入1%淀粉指示剂1mL，继续滴定至蓝色消失。
(3)计算：
溴标准溶液浓度按下式计算：
c=0．005V
式中 c——
标准溶液浓度，mol／L；
V——消耗的Na2S2O3标准溶液体积，mL。
3．仪器
锥形瓶：150或200mL，具塞，薄壁。
滴定装置：25mL棕色滴定管，滴定架。
天平：感量0．1g。
4．方法
准确称取10．0g试样于锥形瓶内，加25mL水稀释试样，以溴－溴化钾标准溶液滴定，直至呈微黄色且颜色不消失，记下消耗溶液的体积(每次试验时，需重新标定溶液)。
5．计算
按下式计算残存单体的质量分数：
式中 V——试样消耗溴－溴化钾标准溶液体积，mL；
c——溴－溴化钾标准溶液的浓度，mol／L；
m——试样总质量，g；0．043——与1．00mL溴－溴化钾［c(1／2Br2)=0．15mol／L］标准滴定溶液相当的；以
克表示的乙酸乙烯酯的质量，g。
平行试验的两个滴定值绝对误差不得超过0．1mL。试验结果以算术平均值表示，取一位有效数字。