NB/SH/T 0901-2015 矿物油玻璃化转变温度的测定 差示扫描量热法
本标准规定了使用差示扫描量热仪测定矿物油玻璃化转变温度的方法。
证据说明：本页内容依据起源标物库内该标准原文整理（标注「〔待核〕」处为 〔原文不清〕），个别数值与现行状态请以标准原页和产品证书为准。
适用范围
本标准规定了使用差示扫描量热仪测定矿物油玻璃化转变温度的方法。 适用于矿物油尤其是橡胶填充油玻璃化转变温度的测定。 用于精密度统计试验样品的玻璃化转变温度在 -103.0 ℃～-37.4 ℃ 之间（原文为“-103.0C~-37.4°”，单位符号〔待核〕（〔原文不清〕））。 玻璃化转变温度不在此范围的本标准也可适用，但试样的玻璃化转变温度超出精密度验证试验样品的温度范围时，方法的精密度可能不适用。 不适用项：现有资料未提供明确列出“不适用”条款。
方法原理
在可控的速率下加热或冷却矿物油，扫描参比标样和矿物油试样间热流差或温度差，通过分析玻璃化转变区域间的差热曲线计算出玻璃化转变温度。（原文第4章 方法概要）
主要仪器
差示扫描量热仪 7.1.1 差示扫描量热仪（DSC 量热仪）：主机由测试池、温度传感器、热流传感器、测试池惰性气体吹扫系统、温度控制器组成。 7.1.2 测试池：由一个加热炉构成，能够对试样和参比标样进行统一加热（或冷却），使试样及参比标样可以恒温到某一温度点，或者以固定的速率加热（或冷却）试样和参比标样，温度区间在 -100 ℃～500 ℃（原文为“-100°~500C”，单位符号〔待核〕（〔原文不清〕））。 7.1.3 温度传感器：能提供试样温度显示，精度至少 ±0.1 ℃。 7.1.4 热流传感器：能测定试样和参比标样间微小的热流差，灵敏度至少 ±MW（原文为“±MW”，疑为 〔原文不清〕，〔待核〕（〔原文不清〕））。 7.1.5 测试池惰性气体吹扫系统：能保持测试池惰性气体环境，气体流量在 10 mL/min～100 mL/min 可调，精度 4 mL/min（原文为“精度4mL/min”，疑缺“±”，〔待核〕（〔原文不清〕））；使用双重惰性气体保护，并且要求炉内应氦气，炉外为氮气。 7.1.6 温度控制器：通过操控加热炉执行控温程序，在 -160 ℃～500 ℃ 内执行仪器制造商设计要求的升温速率，控温精度至少：0.5%/min（原文为“0.5%/min”，疑为 〔原文不清〕，〔待核〕（〔原文不清〕））。 7.1.7 差示扫描量热仪还需配备有液氮制冷系统和样品压封机。 7.2 数据采集系统：采集、储存并显示测量和/或计算出的信号。该系统输出的信号至少应包括热流、温度和时间。 7.3 铝坩埚：与试样和参比标样不发生化学反应，有合适的外形并且能完整容纳试样和参比标样。 7.4 分析天平：最大量程超过 100 mg，感量 0.01 mg。
试剂与标准物质
参比标样：惰性参比标样应该与被测试样有大概一致的热容量，惰性参比标样可以是空坩埚。 8.2 标准样品：具有一种或多种足够均匀且确定的热性能材料。该材料能用于差示扫描量热仪的校准、测量方法的评价及材料的评估。推荐温度校准时 0 ℃ 以下采用高纯度的环己烷和金属汞，0 ℃ 以上可以采用 ASTM E967 中推荐高纯度的二苯醚、金属铟、金属铋、金属铅和金属锌等。 8.3 氮气、氦气：用于气体吹扫，高纯，纯度 ≥99.9%。
关键条件
升（降）温速率会影响测定结果，因此在试验报告中应说明。 6.2 测试应在惰性气体保护的情况下进行，矿物油的玻璃化转变温度普遍在 -30 ℃ 以下，低温测试时炉子内应使用氦气。 6.3 试样用量都是毫克级的，应采用正确的取样技术保证试样均匀并具有代表性。 11.2 炉子内外都进行惰性气体保护，炉子外用氮气保护，炉子内用氦气保护，氮气气体流量为 50 mL/min，氦气气体流量为 25 mL/min。以 10 ℃/min 速率将试样升至 60 ℃，以消除热历史对试样的影响。注：其他的速率也是可以使用的，但在报告中要注明。 11.3 使用 5 min 的等温程序保持温度平衡。 11.4 以 5 ℃/min 速率将试样降温至玻璃化转变温度以下 50 ℃。注1：对于不同的差示扫描量热仪线性降温速率能力可能有所不同，只要能够线性降温至玻璃化转变温度以下 50 ℃，其他的降温速率也可以使用，但要在报告中注明。注2：在低温下操作，炉子内应使用氦气，氦气除了能够提供惰性气体氛围外，它的热传导率要高于氮气，提高了仪器的分辨率；炉子外的惰性气体主要是提供干燥的环境，尤其是在湿度较大的环境下，炉子外也可以使用其他的惰性气体，其他的气体流量也可以使用，但要在报告中注明。 11.5 使用 5 min 的等温程序保持温度平衡。 11.6 以 10 ℃/min 的加热速率将试样升至玻璃化转变温度以上至少 20 ℃，记录差热曲线直到所期望的玻璃化转变完成。其他的加热速率也是可以的，但在报告里应注明。 10.2 温度校正参数设置同试验时的设置一样，使用氮气和氦气双路保护气体，氮气气体流量为 50 mL/min，氦气气体流量为 25 mL/min，以 10 ℃/min 的速率升温。
计算与结果
与玻璃化转变区域相关的转变点见图1。相关转变点定义如下： 3.5.1 外推终止温度（Te）：玻璃化转变曲线最大斜率处的切线和玻璃化转变后外推基线的交点所对应的温度。 3.5.2 外推起始温度（Ti）：玻璃化转变曲线最大斜率处的切线和玻璃化转变前外推基线的交点所对应的温度。（原文符号为“T：”，〔待核〕（〔原文不清〕）） 3.5.3 拐点温度（Ti）：玻璃化转变曲线斜率最大点（相对于时间）所引切线与差热曲线切点所对应的温度。（原文符号为“T：”，〔待核〕（〔原文不清〕）） 3.5.4 中点温度（Tm）：在热流数轴方向上外推起始温度与外推终止温度之间 1/2 处热流速率与差热曲线交点所对应的温度。 3.5.5 首先偏离温度（To）：玻璃化转变区域低温侧差热曲线首次偏离基线的切线与差热曲线切点所对应的温度。（原文符号为“T。”，〔待核〕（〔原文不清〕）） 3.5.6 重回基线温度（Tr）：在玻璃化转变区域高温侧差热曲线最后偏离基线的切线与差热曲线切点所对应的温度。（原文符号为“T，”，〔待核〕（〔原文不清〕）） 11.7 采用中点温度来代表玻璃化转变温度，结果保留小数点后一位数字。 计算公式：现有资料未提供。
质量控制
精密度：本精密度统计试验是在 5 个实验室，选用 10 个矿物油样品（其中有 7 个橡胶填充油样品），按照 GB/T 6683 的有关规定完成的。按下述规定判断试验结果的可靠性（95% 置信水平）。 13.1.1 重复性 r：同一操作者在同一实验室，使用同一仪器在相同的操作条件下，对同一试样进行连续测定得到的两次试验结果之差不大于 0.5 ℃（原文为“0.5Y”，单位符号〔待核〕（〔原文不清〕））。 13.1.2 再现性 R：不同操作者在不同实验室，使用不同的仪器在相同的操作条件下，对同一试样分别进行测定得到的两个单一、独立的试验结果之差不大于 1.5 ℃（原文为“1.5C”，单位符号〔待核〕（〔原文不清〕））。 13.2 偏差：由于矿物油的玻璃化转变温度没有可参考的文献数据，本标准未规定偏差。
引用文件
GB/T 4756 石油液体手工取样法 GB/T 6683 石油产品试验方法精密度数据确定法 ASTM E967 差示扫描量热法和差热分析法的温度校准测试方法（Standard Test Method for Temperature Calibration of Differential Scanning Calorimeters and Differential Thermal Analyzers） 参考：ASTM E1356-08《差示扫描量热仪测定玻璃化转变温度试验方法》（非等效参考） 起草规则：GB/T 1.1—2009
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