T/CSTM 00507—2021《成核劑 癸二酸二苯基二酰肼》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)解析

梁 青，李 玥，安 方

（山西省化工研究所（有限公司），山西 太原 030021）

引言

聚乳酸樹脂（簡稱PLA）是一種以生物基資源為原料且可完全生物降解的樹脂，以其優(yōu)異的機(jī)械性能和抗菌能力受到塑料界人士廣泛關(guān)注[1-3]。但是聚乳酸在生產(chǎn)過程中由于左旋丙交脂含量低導(dǎo)致其存在結(jié)晶速率慢、沖擊性能差和韌性差等缺點(diǎn)從而限制了聚乳酸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。癸二酸二苯基二酰肼作為一種新型聚乳酸成核劑能顯著提高結(jié)晶速度，縮短制品的成型周期，提高生產(chǎn)效率，改善制品的物理和機(jī)械性能，提高其熱變形溫度，彈性模量和抗沖擊強(qiáng)度[4-5]。目前國內(nèi)外生產(chǎn)廠家主要有：山西省化工研究所（有限公司）的TMC-300 和TMC-306；日本Adeka 公司的癸二酸二鄰羥基苯基二酰肼。山西省化工研究所（有限公司）于21 世紀(jì)率先開發(fā)成核劑癸二酸二苯基二酰肼，是癸二酸二苯基二酰肼產(chǎn)品國內(nèi)生產(chǎn)第一家，標(biāo)志著酰肼類聚乳酸成核劑開發(fā)和應(yīng)用時(shí)代的開始。為了能更好地促進(jìn)癸二酸二苯基二酰肼的應(yīng)用，促進(jìn)助劑行業(yè)良性發(fā)展，推動(dòng)該產(chǎn)品的國內(nèi)外貿(mào)易，2021 年中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)及山西省化工研究所（有限公司）制訂出較高水平的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSTM 00507—2021《成核劑 癸二酸二苯基二酰肼》并于2021 年12 月10 日起實(shí)施。本文詳細(xì)解讀了該標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容，并分析了各項(xiàng)指標(biāo)的意義及標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性。

1 標(biāo)準(zhǔn)編制目的及依據(jù)

成核劑癸二酸二苯基二酰肼自生產(chǎn)并投放市場(chǎng)以來，生產(chǎn)量和消費(fèi)量均呈現(xiàn)穩(wěn)步增長態(tài)勢(shì)，但國內(nèi)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來控制該產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)企業(yè)及用戶只能依據(jù)各自的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)和質(zhì)量控制，這給技術(shù)交流、產(chǎn)品質(zhì)量控制以及市場(chǎng)貿(mào)易帶來極大的不便。為滿足該產(chǎn)品在生產(chǎn)和驗(yàn)收方面的需求，推動(dòng)該產(chǎn)品的國內(nèi)外市場(chǎng)貿(mào)易，防止偽劣產(chǎn)品流入市場(chǎng)，引導(dǎo)行業(yè)有序競爭及良性發(fā)展，制定了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSTM00507—2021《成核劑 癸二酸二苯基二酰肼》。

2 標(biāo)準(zhǔn)主要架構(gòu)

T/CSTM00507—2021《成核劑 癸二酸二苯基二酰肼》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的主要架構(gòu)如圖1 所示，包括8 個(gè)章節(jié)與1 個(gè)附錄。

圖1 T/CSTM 00507—2021《成核劑 癸二酸二苯基二酰肼》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的主要架構(gòu)圖

3 標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的解讀

3.1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

T/CSTM 00507—2021標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了成核劑癸二酸二苯基二酰肼的理化性能等技術(shù)要求，描述了產(chǎn)品的組批規(guī)則、采樣、試驗(yàn)方法，規(guī)定了標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等方面的內(nèi)容，適用于以癸二酸二酰肼和苯甲酰氯為主要原料經(jīng)酰胺化反應(yīng)制備的成核劑癸二酸二苯基二酰肼的檢驗(yàn)。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求

成核劑癸二酸二苯基二酰肼的技術(shù)要求應(yīng)符合表1 要求。表1 中項(xiàng)目的設(shè)置主要由項(xiàng)目牽頭單位標(biāo)準(zhǔn)草案、工作組成員共同協(xié)商討論，并經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)審查會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)制定工作會(huì)與會(huì)專家進(jìn)行充分討論后確定。項(xiàng)目指標(biāo)是經(jīng)過生產(chǎn)企業(yè)、用戶和公共利益方等三方構(gòu)成的工作組成員進(jìn)行樣品的統(tǒng)一試驗(yàn)驗(yàn)證、累積試驗(yàn)驗(yàn)證后的得到的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)共同確定。因此，T/CSTM00507—2021標(biāo)準(zhǔn)具有實(shí)用性、合理性和可操作性。

表1 成核劑癸二酸二苯基二酰肼的技術(shù)要求

3.3 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

根據(jù)GB/T 20001.10—2014 規(guī)定，由于試驗(yàn)方法容易出現(xiàn)重復(fù)現(xiàn)象，因此為了對(duì)試驗(yàn)方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，在編制產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)首先引用現(xiàn)成適用的試驗(yàn)方法，以保證標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性。而針對(duì)不能直接引用的進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后并通過驗(yàn)證再確定新的試驗(yàn)方法。

3.3.1 熔點(diǎn)

按GB/T 617—2006 中4.2 的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定其熔點(diǎn)。

3.3.2 白度（R457）

按GB/T 23774—2009 的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果計(jì)算按其中6.1 的規(guī)定進(jìn)行。

3.3.3 加熱減量

按GB/T 6284—2006 的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。稱樣量為3 g，稱量瓶規(guī)格為：Φ50 mm×30 mm，干燥時(shí)間2 h，冷確至室溫稱量。兩個(gè)平行測(cè)定值的絕對(duì)差值不得大于0.08%，取兩個(gè)平行測(cè)定值的算術(shù)平均值作為測(cè)定結(jié)果。

3.3.4 氮含量

氮含量采用元素分析儀（含燃燒、控制、檢測(cè)及數(shù)據(jù)處理等系統(tǒng)）測(cè)定，表2 為元素分析儀操作條件。按表2 進(jìn)行空白試驗(yàn)，同時(shí)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)重復(fù)測(cè)定4 次，選擇重復(fù)性好（RSD＜5%）的樣品計(jì)算平均值作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定值。測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)際氮含量的比值作為校準(zhǔn)因子k 值。

表2 元素分析儀操作條件

稱取樣品約0.01 g，精確至0.01 mg，包好樣品后置于自動(dòng)進(jìn)樣器中，依儀器預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行測(cè)定。自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果由元素分析儀直接計(jì)算并顯示氮含量，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。兩個(gè)平行測(cè)定值的絕對(duì)差值不得大于0.3%，取其算術(shù)平均值作為測(cè)定結(jié)果。

3.3.5 10%熱失重溫度

按GB/T 33047.1 的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。稱取加熱減量測(cè)定后的樣品5 mg～10 mg，氮?dú)饬魉伲?0 mL/min,升溫速率：10 ℃/min。兩個(gè)平行測(cè)定值的絕對(duì)差值不得大于3 ℃，取兩個(gè)平行測(cè)定值的算術(shù)平均值作為測(cè)定結(jié)果。

3.3.6 紅外光譜定性分析

按GB/T 32199—2015 的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定，紅外光譜譜圖見圖2。所測(cè)樣品譜圖應(yīng)與圖2 形狀和特征峰波數(shù)一致（允許特征峰波數(shù)偏差范圍為±10 cm-1）。由圖2 可知，3 200 cm-1為N—H 伸縮振動(dòng)峰；1 666 cm-1為C=O 伸縮振動(dòng)峰；1 600 cm-1、1 574 cm-1、1 495 cm-1為苯環(huán)骨架伸縮振動(dòng)峰；1 413 cm-1為C—N 伸縮振動(dòng)峰；720 cm-1為（CH2）8伸縮振動(dòng)峰，故所測(cè)化合物為目標(biāo)化合物，因此可由紅外光譜對(duì)癸二酸二苯基二酰肼結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性分析。

圖2 成核劑 癸二酸二苯基二酰肼紅外光譜譜圖

4 標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性

T/CSTM00507—2021《成核劑 癸二酸二苯基二酰肼》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)是在參考國內(nèi)各主要生產(chǎn)企業(yè)企標(biāo)的基礎(chǔ)上，經(jīng)國內(nèi)主要用戶做了大量的統(tǒng)一樣品數(shù)據(jù)，累計(jì)樣品數(shù)據(jù)后制定的，具有一定的代表性、統(tǒng)一性、可行性、適宜性及前瞻性，因此本標(biāo)準(zhǔn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)具有國內(nèi)先進(jìn)水平。

5 結(jié)語

癸二酸二苯基二酰肼作為一種聚乳酸成核劑，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)控制產(chǎn)品質(zhì)量，這為企業(yè)和用戶等帶來極大的不便，在此背景下T/CSTM 00507—2021《成核劑 癸二酸二苯基二酰肼》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)首次在國內(nèi)頒布實(shí)施，對(duì)成核劑癸二酸二苯基二酰肼的理化性能等技術(shù)要求，產(chǎn)品的組批規(guī)則、采樣、試驗(yàn)方法，和標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等方面進(jìn)行規(guī)范，這不僅解決了行業(yè)面臨的問題，同時(shí)有利于提高國內(nèi)成核劑癸二酸二苯基二酰肼的產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)成核劑行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。