關鍵詞：橡(xiang)膠 跑道(dao) TGA 聚合(he)物總量(liang) 有機物含量(liang) 熱重分析(xi)儀(yi)

本文介(jie)紹了用熱(re)重分析(xi)法(TGA)測定橡膠跑道材料，三元(yuan)共聚物(wu)中聚合(he)物(wu)總量的方(fang)法。

塑膠(jiao)跑道(dao)又稱全天候田徑運動跑道(dao)，因其具有平整度好、抗(kang)壓強度高(gao)、硬度彈性(xing)適(shi)當、物理性(xing)能(neng)穩定等特(te)性(xing)，有利于運動員(yuan)速度和技術的發揮，從而能(neng)使其有效地提高(gao)運動成績(ji)，同時降(jiang)低摔傷率(lv)。

為了規(gui)范中小(xiao)學(xue)校(xiao)(xiao)校(xiao)(xiao)內合(he)成(cheng)(cheng)材料(liao)面(mian)(mian)層(ceng)(ceng)運(yun)動(dong)(dong)場地的質量，教(jiao)育(yu)部體(ti)育(yu)衛生與藝(yi)術教(jiao)育(yu)司負(fu)責起草(cao)了GB/T 《中小(xiao)學(xue)體(ti)育(yu)器(qi)材和(he)場地 第11部分：合(he)成(cheng)(cheng)材料(liao)面(mian)(mian)層(ceng)(ceng)運(yun)動(dong)(dong)場地》。該(gai)標準規(gui)定(ding)了合(he)成(cheng)(cheng)材料(liao)運(yun)動(dong)(dong)場地鋪設(she)面(mian)(mian)層(ceng)(ceng)的技術要求、質量標準及檢測方法，對物理性能制定(ding)了較詳細的要求。標準自2005年發布實施以來，在(zai)一定(ding)程(cheng)度上保障(zhang)了合(he)成(cheng)(cheng)材料(liao)面(mian)(mian)層(ceng)(ceng)運(yun)動(dong)(dong)場地的建(jian)設(she)和(he)使用。

而在2015年，塑膠跑道突然成為學生家長和媒體關注的焦點。不少地方學生出現了流鼻血、咳嗽、頭暈、出紅疹等癥狀，甚至有孩子凝血功能出現異常。家長懷疑跟塑膠跑道質量不合格有關，紛紛要求鏟除塑膠跑道，“毒跑道”事件一時引發輿論熱潮。
為了規范市場，保證產品質量，保護學生身體健康，教育部組織修訂了《中小學體育器材和場地 第11部分：合成材料面層運動場地》，希望通過完善標準內容，明確規定合成材料面層中有害物質的限量要求，規范合成材料面層運動場地建設行業的發展秩序，促進行業健康有序發展，為我國廣大中小學生提供一個安全可靠的運動環境。
2016年(nian)(nian)10月，教(jiao)育部向國家標(biao)準(zhun)委(wei)提交了(le)標(biao)準(zhun)的修訂立項申請，并申請立項為強制(zhi)(zhi)性(xing)標(biao)準(zhun)，同(tong)時將(jiang)標(biao)準(zhun)名稱修改為《中(zhong)小(xiao)學合成材料(liao)面層運(yun)(yun)動(dong)場地》。國家標(biao)準(zhun)委(wei)于2016年(nian)(nian)12月28日(ri)下達了(le)強制(zhi)(zhi)性(xing)國家標(biao)準(zhun)計劃(hua)(hua)項目《中(zhong)小(xiao)學合成材料(liao)面層運(yun)(yun)動(dong)場地》（計劃(hua)(hua)編號為：20162706-Q-360）。隨后(hou)，教(jiao)育部裝備(bei)研究與發(fa)(fa)展中(zhong)心組織完成了(le)意見稿，并于2017年(nian)(nian)10月26日(ri)發(fa)(fa)布通知(zhi)公開(kai)征求意見。2018年(nian)(nian)5月14日(ri)，歷(li)時一(yi)年(nian)(nian)多的塑膠跑道新標(biao)準(zhun) GB 36246-2018《中(zhong)小(xiao)學合成材料(liao)面層運(yun)(yun)動(dong)場地》正式(shi)發(fa)(fa)布，并將(jiang)在2018年(nian)(nian)11月01日(ri)強制(zhi)(zhi)實施。

熱(re)重分(fen)析(xi)法是在(zai)(zai)程序測溫下(xia),測量(liang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)質(zhi)量(liang)隨溫度變(bian)化(hua)的(de)關系。可用于表(biao)征物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)質(zhi)量(liang)隨溫度 的(de)變(bian)化(hua)特性,分(fen)析(xi)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)由于分(fen)解(jie)、氧化(hua)或脫水等(deng)而引起的(de)質(zhi)量(liang)變(bian)化(hua)。在(zai)(zai)300℃之前，氮(dan)氣氛圍下(xia)可揮發非(fei)橡膠組(zu)分(fen)含量(liang)，通常該值(zhi)與(yu)溶(rong)劑(ji)抽(chou)出(chu)物(wu)(wu)(wu)含量(liang)不等(deng)，在(zai)(zai)300℃~500℃沒(mei)有揮發的(de)有機物(wu)(wu)(wu)和(he)聚合物(wu)(wu)(wu)會被揮發掉，該階段失重表(biao)示總有機物(wu)(wu)(wu)含量(liang)，減(jian)去溶(rong)劑(ji)抽(chou)出(chu)物(wu)(wu)(wu)量(liang)（%），得到聚合物(wu)(wu)(wu)總量(liang)。

儀器 HS-TGA-101 熱(re)重(zhong)分(fen)析儀

儀器參數

天平分辨(bian)率：10μg

溫(wen)度(du)范圍：室溫(wen)~1150℃

溫度精度：±0.1℃

溫度波動： ±0.1℃

升溫(wen)速(su)率：0.1～80℃/min

樣品應用潔凈物品包裝并做好標記,樣品需(xu)置于干(gan)燥(zao)(zao)器(qi)皿(min)中干(gan)燥(zao)(zao)處(chu)理(li)6h以上。

從樣(yang)品中剪取5mg~15mg作為試樣(yang)

1、確認熱重分析(xi)儀狀(zhuang)態(tai)正常。

2、將潔凈的坩堝放入熱重分(fen)析儀,記錄坩堝的質量。

3、待(dai)天平平穩后取(qu)出坩(gan)堝放入樣品。

4、軟件會自(zi)動計(ji)算樣品(pin)的(de)質量

設定分析(xi)條件,包括:

10℃/min,升(sheng)溫300℃，恒(heng)溫10分(fen)鐘，氮氣氣氛(fen)。

20℃/min,升溫550℃，恒溫15分鐘，氮氣(qi)氣(qi)氛。

20℃/min,升(sheng)溫(wen)650℃，恒溫(wen)15分鐘，氮(dan)氣氣氛(fen)。

20℃/min,降(jiang)溫300℃，氮氣(qi)氣(qi)氛。

20℃/min,降溫850℃，恒溫15分(fen)鐘，氧(yang)氣(qi)氣(qi)氛(fen)。

首(shou)先選取(qu)熱失重速率-時間(jian)-溫度(du)曲線(xian)(xian)。從曲線(xian)(xian)上是(shi)四個階段失重。

1、300℃之前揮發性組分的含量(liang)（%）

300℃之前揮發性組分的含量 =第一(yi)階段失重含量：15.53%

2、總有機物組分的含(han)量(liang)（%）

總有機(ji)物組分含量(liang) = 第(di)一階(jie)段失重含量(liang)+第(di)二階(jie)段組分含量(liang) = 42.65%

炭黑或石(shi)墨的含量(liang)（%）

炭(tan)黑或石墨的含(han)量 = 第(di)三(san)階段失失重含(han)量：10.06%

灰分含量（%）

灰(hui)分含量(liang) = 殘余質(zhi)量(liang)：32.73%

聚合物(wu)總含(han)量（%）

聚合物總(zong)含(han)量（%） = 總(zong)有機物組分的(de)含(han)量（%）-溶劑抽出物量（%）(GB/3516-2006計(ji)算所得)

= 42.65 -17.56 = 25.09

GB 36246-2018中小(xiao)學合成材料面(mian)層運動(dong)場地

GBT14837.2-2014橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)(he)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠制(zhi)品熱(re)重分(fen)析法(fa)測定硫(liu)化(hua)膠和(he)(he)未硫(liu)化(hua)膠的成分(fen)丙(bing)烯腈-丁二烯橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)(he)鹵化(hua)丁基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠.pdf

GB/T 14837.1-2014 橡膠(jiao)和(he)橡膠(jiao)制(zhi)品 熱重分析法測定硫(liu)化膠(jiao)和(he)未硫(liu)化膠(jiao)的成分 第1部分：丁二烯(xi)橡膠(jiao)、乙(yi)烯(xi)-丙烯(xi)二元和(he)三元共聚(ju)物、異(yi)丁烯(xi)-異(yi)戊二烯(xi)橡膠(jiao)、異(yi)戊

GB/T 14837.2-2014 橡(xiang)膠(jiao)和橡(xiang)膠(jiao)制品 熱(re)重(zhong)分析法測定硫(liu)化膠(jiao)和未硫(liu)化膠(jiao)的成(cheng)分 第2部分：丙烯腈-丁二烯橡(xiang)膠(jiao)和鹵化丁基橡(xiang)膠(jiao)

GB/T 14837.3-2018 橡膠和(he)橡膠制品 熱重分(fen)析法測定硫(liu)化(hua)(hua)膠和(he)未硫(liu)化(hua)(hua)膠的成分(fen) 第3部(bu)分(fen)：抽提后的烴橡膠、鹵化(hua)(hua)橡膠、聚硅(gui)氧烷類橡膠