EN ISO 307:2019
(Main)Plastics - Polyamides - Determination of viscosity number (ISO 307:2019)
Plastics - Polyamides - Determination of viscosity number (ISO 307:2019)
This document specifies a method for the determination of the viscosity number of dilute solutions of polyamides in certain specified solvents.
The method is applicable to the polyamides designated PA 46, PA 6, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 11, PA 12, PA 6T/66, PA 6I/6T, PA 6T/6I/66, PA 6T/6I, PA 6I/6T/66 and PA MXD6 as defined in ISO 16396-1, as well as to copolyamides, compounds of polyamides and other polyamides that are soluble in one of the specified solvents under the specified conditions.
The method is not applicable to polyamides produced by anionic polymerization of lactams or produced with cross-linking agents; such polyamides are normally insoluble in the specified solvents.
The viscosity number is determined by the general procedure specified in ISO 1628‑1, observing the particular conditions specified in this document.
Kunststoffe - Polyamide - Bestimmung der Viskositätszahl (ISO 307:2019)
Dieses Dokument legt ein Verfahren zur Bestimmung der Viskositätszahl von verdünnten Polyamidlösungen in bestimmten, festgelegten Lösemitteln fest.
Das Verfahren ist auf Polyamide mit den Bezeichnungen PA 46, PA 6, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 11, PA 12, PA 6T/66, PA 6I/6T, PA 6T/6I/66, PA 6T/6I, PA 6I/6T/66 und PA MXD6, wie in ISO 16396 1 definiert, und Copolyamide, Polyamid Mischungen und sonstige Polyamide anwendbar, die unter den fest-gelegten Bedingungen in einem der festgelegten Lösemittel löslich sind.
Das Verfahren ist nicht auf Polyamide anwendbar, die durch anionische Polymerisation von Laktamen oder mit Vernetzungsmitteln hergestellt wurden; derartige Polyamide sind normalerweise in den festgelegten Lösemitteln unlöslich.
Die Viskositätszahl wird nach dem in ISO 1628 1 festgelegten allgemeinen Verfahren unter Beachtung der in diesem Dokument festgelegten besonderen Bedingungen bestimmt.
Plastiques - Polyamides - Détermination de l'indice de viscosité (ISO 307:2019)
Le présent document spécifie une méthode pour la détermination de l'indice de viscosité de solutions diluées de polyamides dans certains solvants spécifiés.
La méthode est applicable aux polyamides désignés PA 46, PA 6, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 11, PA 12, PA 6T/66, PA 6I/6T, PA 6T/6I/66, PA 6T/6I, PA 6I/6T/66 et PA MXD6, tels que définis dans I'ISO 16396‑1, ainsi qu'aux copolyamides, aux composés polyamides et aux autres polyamides solubles dans l'un des solvants spécifiés dans les conditions spécifiées.
La méthode n'est pas applicable aux polyamides obtenus par polymérisation anionique des lactames ou produits avec des agents de réticulation, de tels polyamides étant normalement insolubles dans les solvants spécifiés.
L'indice de viscosité est déterminé selon le mode opératoire général spécifié dans l'ISO 1628‑1, en tenant compte des conditions particulières spécifiées dans le présent document.
Polimerni materiali - Poliamidi - Določanje števila viskoznosti (ISO 307:2019)
Ta dokument določa metodo za določanje števila viskoznosti razredčenih raztopin poliamidov v nekaterih določenih topilih.
Metoda se uporablja za poliamide z oznakami PA 46, PA 6, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 11, PA 12, PA 6T/66, PA 6I/6T, PA 6T/6I/66, PA 6T/6I, PA 6I/6T/66 in PA MXD6, kot je opredeljeno v standardu ISO 16396-1,
kot tudi za kopoliamide, spojine poliamidov in druge poliamide, ki so pod določenimi pogoji topni v enem od določenih topil.
Metoda se ne uporablja za poliamide, ki nastanejo z anionsko polimerizacijo laktamov ali so proizvedeni s sredstvi za prečno povezovanje; taki poliamidi so običajno netopni v določenih topilih. Vrednost viskoznosti je določena s splošnim postopkom, opredeljenim v standardu ISO 1628-1, ob upoštevanju posebnih pogojev, opredeljenih v tem dokumentu.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-september-2019
Nadomešča:
SIST EN ISO 307:2007
SIST EN ISO 307:2007/A1:2014
Polimerni materiali - Poliamidi - Določanje števila viskoznosti (ISO 307:2019)
Plastics - Polyamides - Determination of viscosity number (ISO 307:2019)
Kunststoffe - Polyamide - Bestimmung der Viskositätszahl (ISO 307:2019)
Plastiques - Polyamides - Détermination de l'indice de viscosité (ISO 307:2019)
Ta slovenski standard je istoveten z: EN ISO 307:2019
ICS:
83.080.20 Plastomeri Thermoplastic materials
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
EN ISO 307
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
May 2019
EUROPÄISCHE NORM
ICS 83.080.20 Supersedes EN ISO 307:2007
English Version
Plastics - Polyamides - Determination of viscosity number
(ISO 307:2019)
Plastiques - Polyamides - Détermination de l'indice de Kunststoffe - Polyamide - Bestimmung der
viscosité (ISO 307:2019) Viskositätszahl (ISO 307:2019)
This European Standard was approved by CEN on 19 March 2019.
CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this
European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references
concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CEN
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This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by
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Turkey and United Kingdom.
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worldwide for CEN national Members.
Contents Page
European foreword . 3
European foreword
This document (EN ISO 307:2019) has been prepared by Technical Committee ISO/TC 61 "Plastics" in
collaboration with Technical Committee CEN/TC 249 “Plastics” the secretariat of which is held by NBN.
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an
identical text or by endorsement, at the latest by November 2019, and conflicting national standards
shall be withdrawn at the latest by November 2019.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. CEN shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
This document supersedes EN ISO 307:2007.
According to the CEN-CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the
following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria,
Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia,
France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta,
Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland,
Turkey and the United Kingdom.
Endorsement notice
The text of ISO 307:2019 has been approved by CEN as EN ISO 307:2019 without any modification.
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 307
Sixth edition
2019-04
Plastics — Polyamides —
Determination of viscosity number
Plastiques — Polyamides — Détermination de l'indice de viscosité
Reference number
ISO 307:2019(E)
©
ISO 2019
ISO 307:2019(E)
© ISO 2019
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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
ISO 307:2019(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 3
5 Reagents and materials . 3
5.1 Solvents and reagents . 3
5.2 Cleaning liquids . 4
6 Apparatus . 4
7 Preparation of test samples . 5
7.1 General . 5
7.2 Samples containing less than 98 % (by mass) polyamide . 6
8 Calculation of test portion . 6
9 Selection of solvent . 6
10 Procedure. 7
10.1 Cleaning of the viscometer . 7
10.2 Preparation of test solution . 7
10.2.1 General. 7
10.2.2 Volumetric method . 8
10.2.3 Volumetric method, in exact relation to the polymer content . 8
10.2.4 Gravimetric method, in exact relation to the polymer content . 8
10.3 Measurement of flow times . 9
11 Expression of results .10
12 Repeatability and reproducibility .11
13 Relationship between the viscosity number determined in 96 % (by mass) sulfuric
acid solution and the viscosity determined in various solvents .11
14 Test report .11
Annex A (informative) Determination of the concentration of commercial sulfuric
acid(95 % to 98 %) and adjustment to 96 % by titration.13
Annex B (informative) Determination of the concentration of sulfuric acid (95 % to 98 %)
and adjustment to 96 % by flow time measurement in a small capillary viscometer .16
Annex C (informative) Determination of the concentration of commercial formic acid and
adjustment to 90 % by titration .18
Annex D (informative) Determination of the concentration of commercial formic acid and
adjustment to 90 % by density measurement .20
Annex E (informative) Relationship between the viscosity number determined in 96 % (by
mass) sulfuric acid solution and the viscosity determined in various solvents .23
Bibliography .35
ISO 307:2019(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 9,
Thermoplastic materials.
This sixth edition cancels and replaces the fifth edition (ISO 307:2007), which has been technically
revised to update Clause 9. It also incorporates the Amendment ISO 307:2007/Amd.1:2013.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
ISO 307:2019(E)
Introduction
This document specifies a method for the determination of the viscosity number of dilute solutions of
polyamides in certain specified solvents. The determination of the viscosity number of a polyamide
provides a value that depends on the molecular mass of the polymer, but does not strictly correlate with
the molecular mass.
Additives such as flame-retardants and modifiers often interfere with the viscosity measurement and
may have an increasing effect on the viscosity number in one solvent and a decreasing effect in another
solvent. The extent of the effect depends among others on the additive, the quantity of the additive, the
presence of other additives and reactions.
The viscosity number of a polyamide sample containing additives that interfere with the viscosity
measurement, measured in a specific solvent, represents a specific viscosity number for the polyamide
under investigation and the actual measurement conditions. The measured viscosity number cannot, in
principle, be converted from one solvent to another and is only suitable for intra-product comparison.
The viscosity number of pure polyamides or polyamides containing additives that do not interfere with
the viscosity measurement can be converted from one solvent to another by a general relationship for
that type of polyamide.
Polyamide test samples for the determination of the viscosity number are intended to be completely
soluble in the solvents mentioned. Additives contained in them, like glass and carbon fibres, are to be
separated from the solution.
As it is not possible to distinguish between extractables such as caprolactam, its oligomers and other
extractable additives, these are considered as an essential part of the sample and therefore included in
the sample mass.
The test method is applicable for production control and intra-product comparison even if the polyamide
contains additives that do interfere with the viscosity measurement. However, it should be realised that
deviations of the viscosity number can be caused by either the polyamide itself, effects caused by the
additives present, or a combination of these.
The interference of additives with the viscosity determination can be checked by comparing the
viscosity results of dry blend mixtures and regular production samples at several concentrations of the
additive under investigation and in the solvents concerned. It should be noted that the other additives
present also could influence the viscosity result.
The repeatability and reproducibility of the test method are strongly influenced by the correctness of
the solvent concentration, the use of the Hagenbach correction if applicable and the temperature of the
solvent on diluting the sample solution.
In this document, two specific viscometers are recommended. Furthermore, other types of viscometers
listed in ISO 3105 may also be used, provided that the results are demonstrated to be equivalent to
those measured with the recommended viscometers. It is to be expected that in the next revision the
use of the other types of viscometers will be excluded.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 307:2019(E)
Plastics — Polyamides — Determination of viscosity number
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the viscosity number of dilute solutions of
polyamides in certain specified solvents.
The method is applicable to the polyamides designated PA 46, PA 6, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 11,
PA 12, PA 6T/66, PA 6I/6T, PA 6T/6I/66, PA 6T/6I, PA 6I/6T/66 and PA MXD6 as defined in ISO 16396-1,
as well as to copolyamides, compounds of polyamides and other polyamides that are soluble in one of
the specified solvents under the specified conditions.
The method is not applicable to polyamides produced by anionic polymerization of lactams or produced
with cross-linking agents; such polyamides are normally insoluble in the specified solvents.
The viscosity number is determined by the general procedure specified in ISO 1628-1, observing the
particular conditions specified in this document.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 1042, Laboratory glassware — One‑mark volumetric flasks
ISO 1628-1, Plastics — Determination of the viscosity of polymers in dilute solution using capillary
viscometers — Part 1: General principles
ISO 3105, Glass capillary kinematic viscometers — Specifications and operating instructions
ISO 3451-4, Plastics — Determination of ash — Part 4: Polyamides
ISO 15512, Plastics — Determination of water content
ISO 16396-1, Plastics — Polyamide (PA) moulding and extrusion materials — Part 1: Designation system,
marking of products and basis for specifications
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1628-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
viscosity number
value calculated by the following formula for flow times long enough so that no kinetic
energy correction need be applied:
η 1
VN=−1 ×
η c
ISO 307:2019(E)
where
η is the viscosity of a solution of the polymer in a specified solvent, in Pa/ s or N/m ·s;
η is the viscosity of the solvent, expressed in the same units as η;
η
is the relative viscosity of a solution of the polymer in a specified solvent;
η
c is the concentration, in g/ml, of the polymer in the solution;
VN is the viscosity number, expressed in ml/g
Note 1 to entry: The formula is applicable to the viscometers of the suspended level Ubbelohde type, complying
with the requirements of ISO 3105.
Note 2 to entry: For a particular viscometer used and with substantially equal densities of the solvent and
solution, the viscosity ratio is given by the flow time ratio for the solution concentration:
η
η
η
where is the relative viscosity of a solution of the polymer in a specified solvent.
η
Note 3 to entry: As mentioned in ISO 3105, in case of flow times below 200 s and 60 s, for type 1 and type 2
Ubbelohde viscometers respectively, a correction for kinetic correction has to be applied: the so-called Hagenbach
correction. For other types of viscometers, the kinetic energy correction has to be applied if the correction is
≥0,15 %.
Note 4 to entry: The flow time of a liquid is related to its viscosity by the formula:
η A
vC== ×−t
ρ
t
where
η is the viscosity of a solution of the polymer in a specified solvent, in Pa/ s or N/m ⋅s;
v is the viscosity/density ratio, in metres squared per second;
ρ is the density of the liquid, in kilograms per cubic metre;
C is the constant of the viscometer, in metres squared per second squared;
t is the flow time, in seconds;
A is the parameter of the kinetic correction in metres squared seconds.
Note 5 to entry: For a particular viscometer used, with substantially equal densities of the solvent and solution
and a given kinetic factor, the viscosity ratio
η
η
is given by the flow time ratio for the solution concentration in this document, each flow time reduced with the
so-called Hagenbach correction (in seconds) given by the manufacturer for the viscometer as a function of the
flow time.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
ISO 307:2019(E)
4 Principle
The times of flow of a solvent and a solution of the polyamide at a concentration of 0,005 g/ml in the
solvent are measured at 25 °C, the same viscometer being used for both measurements. The viscosity
number is calculated from these measurements and from the known concentration of the solution.
5 Reagents and materials
5.1 Solvents and reagents
Only reagents of recognised analytical grade and only distilled water or water of equivalent purity shall
be used.
SAFETY STATEMENT — Persons using this document should be familiar with laboratory practice.
This document does not purport to address all of the safety concerns associated with its use.
Some chemicals, for example 1,1,2,2-tetrachloroethane, are prohibited in some countries. It is
the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to ensure
compliance with any regulatory requirements.
WARNING — Avoid contact with the skin and inhalation of any vapours of the solvents and
cleaning liquids.
5.1.1 Sulfuric acid, 96,00 % ± 0,20 % (by mass) solution.
For the determination of the concentration of commercial sulfuric acid (95 % to 98 %) and adjustment
to 96,00 %, is referred to Annexes A and B.
5.1.2 Formic acid, 90,00 % ± 0,15 % (by mass) solution.
The solvent shall be stored in a brown glass bottle. Its concentration shall be checked at least every
2 weeks. It shall not contain more than 0,2 % acetic acid or methyl formate.
For the determination of the concentration of commercial formic acid (90 %) and adjustment to
90,00 % ± 0,15 %, is referred to Annexes A and B.
5.1.3 m-Cresol, meeting the following specifications:
— appearance: clear and colourless;
— m-cresol content: 99 % (by mass) min.;
— o-cresol content: 0,3 % (by mass) max.;
— water content: 0,13 % (by mass) max.
m-Cresol of the required purity may be obtained by distillation of chemically pure m-cresol, preferably
in vacuum. If distillation is used, nitrogen shall be used for pressure compensation to avoid oxidation.
Its purity may be checked by gas chromatography. The solvent shall be stored in a brown glass bottle.
5.1.4 Phenol, 99 % (by mass) min.
5.1.5 1,1,2,2-tetrachloroethane, 99,5 % (by mass) min.
5.1.6 Phenol/1,1,2,2-tetrachloroethane.
Weigh out 6 parts by mass of phenol (5.1.4) and dissolve in 4 parts by mass of 1,1,2,2-tetrachloroethane
(5.1.5). Work to an accuracy of 1 % or better in the weighings. Stir the mixture in its original container
at 23 °C to prevent crystallization.
ISO 307:2019(E)
5.1.7 Orthophosphoric acid, 85 % (by mass), density 1,71 g/ml.
5.1.8 m-Cresol/phosphoric acid.
Transfer 50 ml of m-cresol (5.1.3) into a weighing flask (6.4) and add with a glass pipette (6.5) 0,14 ml
of orthophosphoric acid (5.1.7). Close the flask and stir with a magnetic stirrer for 30 min at 100 °C.
Add the solution to approximately 800 ml of m-cresol in a volumetric flask while continuously stirring.
Rinse the weighing flask several times with m-cresol and add this to the m-cresol solution. Remove the
magnetic stirrer and dilute to the mark. Stir the solution for 30 min.
5.2 Cleaning liquids
5.2.1 Chromic acid solution, prepared by mixing equal volumes of sulfuric acid (96 %, ρ = 1,84 g/
ml, industrial quality) and a saturated solution of potassium dichromate (99,5 %, industrial quality). If
required, the chromic acid solution may be replaced by other equally effective cleaning liquids.
5.2.2 Acetone (99,5 %, industrial quality), or any water-soluble low-boiling-point solvent (industrial
quality).
6 Apparatus
6.1 Vacuum drying cabinet, with pressure less than 100 kPa.
6.2 Balance, accurate to 0,1 mg.
6.3 Volumetric flask, of capacity 50 ml or 100 ml, complying with the requirements of ISO 1042, fitted
with a ground-glass stopper.
6.4 Weighing flask, 100 ml, fitted with a ground-glass stopper.
6.5 Pipette, 0,2 ml, readable to 0,01 ml.
6.6 Shaking apparatus or magnetic stirrer.
6.7 Sintered‑glass filter, with a pore size between 40 μm and 100 μm (grade P 100), or stainless-steel
sieve, with apertures of about 0,075 mm .
6.8 Viscometer, of the suspended-level Ubbelohde type, complying with the requirements of ISO 3105.
The essential dimensions of the viscometer are shown in Figure 1. For use with the formic acid solution
(5.1.2), the inside diameter of the capillary shall be 0,58 mm ± 2 % (complying with the requirements
of size No. 1 of ISO 3105). For use with the sulfuric acid solution (5.1.1) or m-cresol (5.1.3), the inside
diameter of the capillary shall be 1,03 mm ± 2 % (complying with the requirements of size No. 2 of
ISO 3105).
Other types of viscometer listed in ISO 3105 may be used, provided that the results are demonstrated
to be equivalent to those of the Ubbelohde viscometers specified above. In cases of dispute, the
recommended viscometer shall be used.
ISO 1628-1 shall be followed on selecting other type(s) of viscometer.
In this document, the No. 1 and No. 2 Ubbelohde viscometers according to ISO 3105 are recommended.
It is to be expected that at the next 5 year revision only these two viscometers will be allowed.
4 © ISO 2019 – All rights reserved
ISO 307:2019(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 graduation marks for a volume of 4 ml ± 0,2 ml
2 capillary tube of diameter 0,58 mm ± 2 % for formic acid; 1,03 mm ± 2 % for sulfuric acid and m-cresol
3 filling marks
Figure 1 — Ubbelohde viscometer
6.9 Thermometer, a liquid-in-glass, “total immersion” thermometer, reading to 0,05 °C in the range
to be used and in a known state of calibration, is suitable. Other thermometric devices of at least equal
precision may be used.
6.10 Thermostatic bath, capable of being maintained and controlled at 25,00 °C ± 0,05 °C.
6.11 Time device, for example a stop-watch, accurate to 0,1 s.
6.12 Centrifuge.
7 Preparation of test samples
7.1 General
Polyamide test samples for the determination of the viscosity number shall be soluble in the solvents
mentioned, except for additives present, such as reinforcement or fillers.
The sample should contain less than 0,28 % moisture. If it contains more than 0,28 % moisture the
sample should be dried. Generally, drying at 70 °C in a vacuum for 4 h to 6 h is adequate.
NOTE The dissolution time of some samples might be too long for adequate production control. In these cases,
the material can be ground in order to shorten the dissolution time, provided that the results are demonstrated
to be equivalent.
ISO 307:2019(E)
7.2 Samples containing less than 98 % (by mass) polyamide
For samples containing more than 2 % additives, the amount of additives shall be either determined
by a specifically developed method or taken from the recipe. The method of determination shall be
mentioned in the report.
The water content of the sample shall be determined according to ISO 15512. The ash content shall be
determined according to ISO 3451-4.
The correct amount of polyamide sample to be weighed out is calculated using Formula (1).
Some additives, such as antimony trioxide and zinc sulfide, are completely volatilized during the
calcination according to ISO 3451-4. Materials reinforced with glass fibre contain flame-retardant
antimony trioxide and/or other volatilizable additives. If the total content of additives is more than
2 %, these shall be brought into account by the formulation of the sample for calculating the exact test
portion.
NOTE For production quality control purposes, the laboratory response time for determination of the
additives might be too long for adequate production control. In these cases, the additive(s) content in the
production recipe can be used for calculating the amount of sample, if the total variation of the polymer content
is less than 4 % (by mass), e.g. 65 % PA would range from 63 % to 67 %.
8 Calculation of test portion
Calculate the mass m , in milligrams, of the test portion according to Formula (1):
c
m = (1)
c
www++
12 3
1−
where
w is the water content of the sample, expressed as a percentage by mass, determined in accord-
ance with ISO 15512;
w is the content of inorganic materials (for example fillers or glass fibres) in the sample, ex-
pressed as a percentage by mass, determined in accordance with ISO 3451-4;
w is the content of other materials (for example other polymers, such as polyolefins, or additives,
such as flame-retardants), expressed as a percentage by mass, determined by appropriate
methods.
For the content of the additive(s) which cannot be determined, the content according to the product
recipe shall be used.
9 Selection of solvent
The value of the viscosity number of a polyamide depends on the solvent used.
The solvent or solvents to be used for a particular polyamide are specified below.
a) For PA 6, PA 46, PA 66, PA 69, PA 610, PA MXD6 and corresponding copolyamides, formic acid
solution or sulfuric acid shall be used as solvent. For polyamides containing additives that liberate
gases in acidic solvents, m-cresol shall be used as the solvent. In cases of dispute, formic acid shall
be used as a solvent.
b) For PA 612, the sulfuric acid solution or m-cresol shall be used as solvent. In cases of dispute,
m-cresol shall be used.
6 © ISO 2019 – All rights reserved
ISO 307:2019(E)
c) For PA 11, PA 12, PA 11/12 copolymers, m-cresol shall be used as a solvent. In cases of dispute about
ammonium carboxylate influencing viscosity through the formation of end-group associations,
additional measurements shall be made using m-cresol/phosphoric acid solution as a solvent
(5.1.8).
d) For PA 6T/66, PA 6I/66, PA 6I/6T, PA 6T/6I/66, PA 6T/6I, PA 6I/6T/66, m-cresol, phenol/1,1,2,2-
tetrachloroethane or sulfuric acid shall be used as solvent. In cases of dispute, m-cresol shall be used.
e) For other polyamides, any of the mentioned solvents may be used.
NOTE 1 In the future revision of this document, it is the intention that for a given PA only one solvent will be
allowed.
NOTE 2 Viscosity numbers of polyamides not containing additives that interfere with the viscosity
measurement can be converted from one solvent to another by a general interconversion formula. Graphs for
interconversion are mentioned in Clause 13 and presented in Annex E. The reliability of the conversions is
discussed in Annex E.
10 Procedure
10.1 Cleaning of the viscometer
Clean the viscometer (6.8) prior to the first use, again after discordant readings (for example, when
two successive determinations of the efflux time of the solvent differ by more than 0,4 s) and, further,
at intervals during regular use. For this purpose, allow it to stand for at least 12 h filled with a cleaning
agent (5.2), for example chromic acid solution (5.2.1). Remove the cleaning agent, rinse the viscometer
with water then with acetone (5.2.2) and dry, for example by a slow stream of filtered air or in the
vacuum drying cabinet (6.1).
After each determination, drain the viscometer, rinse with the solvent, then with water, followed by, for
example, acetone (5.2.2) and dry as described above.
However, if the next solution to be measured is of a polyamide of the same type and of a similar viscosity,
it is permissible to drain the viscometer, wash it with the solution to be measured, and then fill it with
this solution.
NOTE In the case of, for example, production control and automated flow time measurement the viscometer
can be filled with the solvent in anticipation of the next sample.
10.2 Preparation of test solution
10.2.1 General
Three different methods for preparing the test solution are described in this document. The first
volumetric method (see 10.2.2), without correction for the volume of insoluble additives in the test
portion, is equal to the method described in the previous version of this document (ISO 307:2007). For
practical reasons, test portion masses of (m ± 5) mg are allowed. For pure polyamide, this results in
c
a concentration range of 0,004 9 g/ml to 0,005 1 g/ml. The actual polymer concentration is taken into
account in the calculation of the viscosity number. For samples containing insoluble additives, a test
portion of exactly the calculated mass will give a solution that is almost equal to 0,005 g/ml.
The second volumetric method (see 10.2.3) and the gravimetric method (see 10.2.4) take into account
the insoluble additives and the polyamide volume. The latter two methods are often used in combination
with (semi-)automatic viscosity measurement equipment.
NOTE For polyamide samples containing only insoluble additives, the concentration of the solution prepared
according to the volumetric or gravimetric method will be exactly 5 mg/ml.
ISO 307:2019(E)
10.2.2 Volumetric method
Weigh, to the nearest 0,2 mg, a test portion of mass m mg, where m lies in the range (m ± 5) mg where
t t c
m is the mass calculated in accordance with Formula (1), working rapidly to minimize moisture pick-up
c
by the polymer. If the weighing takes more than 2 min, reject the material and begin another weighing.
Transfer the test portion to the 50 ml volumetric flask (6.3) and add about 40 ml of the solvent (see
Clause 9). Close the flask and shake the contents, or stir with the magnetic stirrer (6.6), until the
polymer has dissolved. This may take from approximately 0,5 h to several hours, depending on the
type of polyamide and the particle size of the test portion. When sulfuric acid or formic acid solution
is used as the solvent, the temperature shall not exceed 30 °C. When m-cresol or phenol/1,1,2,2-
tetrachloroethane is used as the solvent, the temperature may be raised to 95 °C to 100 °C. If, in the
latter case, dissolution takes more than 2 h, this shall be reported. For PA 6T/66, suitable conditions
have been found to be 2 h at 90 °C.
When dissolution is complete, cool the solution to 25 °C ± 2 °C, dilute to the mark with the solvent and
mix well. If the magnetic stirrer (6.6) is used, remove it from the solution before dilution and rinse it
with the solvent, adding the rinsings to the flask before further dilution.
10.2.3 Volumetric method, in exact relation to the polymer content
Weigh, to the nearest 0,2 mg, a test portion of mass m mg, where m lies in the range (m ± 10 %) mg,
t t c
where m is the mass calculated in accordance with Formula (1), working rapidly to minimize moisture
c
pick-up by the polymer. If the weighing takes more than 2 min, reject the material and begin another
weighing.
Transfer the test portion to the 100 ml volumetric flask (6.3) or weighing bottle (6.4) and add the volume
of the solvent (see Clause 9) required to prepare a concentration of 0,50 g of sample per 100 ml of
solution. The volume of solvent to be added is corrected for the volume of the soluble mass of the sample.
The solvent shall be added by means of a suitable dosing device (e.g. a burette accurate to 0,01 ml). Close
the flask and shake the contents, or stir with the magnetic stirrer (6.6), until the polymer has dissolved.
This may take from approximately 0,5 h to several hours, depending on the type of polyamide and the
particle size of the test portion. When sulfuric acid or formic acid solution is used as the solvent, the
temperature shall not exceed 30 °C. When m-cresol or phenol/1,1,2,2-tetrachloroethane is used as the
solvent, the temperature may be raised to 95 °C to 100 °C. If, in the latter case, dissolution takes more
than 2 h, this shall be reported. For PA 6T/66, suitable conditions have been found to be 2 h at 90 °C.
When dissolution is complete, cool the solution to 25 °C ± 2 °C.
EXAMPLE
Mass of polyamide in the sample 275 mg
Polyamide density 1,130 0 kg/dm
Volume of the polyamide mass 0,275 g/1,130 0 g/ml = 0,243 4 ml
Volume of solvent to be added (275/250) × 50 − 0,243 4 = 54,76 ml
10.2.4 Gravimetric method, in exact relation to the polymer content
Weigh, to the nearest 0,2 mg, a test portion of mass m mg, where m lies in the range (m ± 10 %) mg,
t t c
where m is the mass calculated in accordance with Formula (1), working rapidly to minimize moisture
c
pick-up by the polymer. If the weighing takes more than 2 min, reject the material and begin another
weighing.
Transfer the test portion to a 100 ml volumetric flask (6.3) or weighing bottle (6.4) and add the mass
of solvent (see Clause 9) required to prepare a concentration of 0,50 g of sample per 100 ml of solution.
The mass of solvent to be added is corrected for the volume of the soluble mass of the sample. Close the
flask and shake the contents, or stir with the magnetic stirrer (6.6), until the polymer has dissolved.
This may take from approximately 0,5 h to several hours, depending on the type of polyamide and the
8 © ISO 2019 – All rights reserved
ISO 307:2019(E)
particle size of the test portion. When sulfuric acid or formic acid solution is used as the solvent, the
temperature shall not exceed 30 °C. When m-cresol or phenol/1,1,2,2-tetrachloroethane is used as the
solvent, the temperature may be raised to 95 °C to 100 °C. If, in the latter case, dissolution takes more
than 2 h, this shall be reported. For PA 6T/66, suitable conditions have been found to be 2 h at 90 °C.
When dissolution is complete, cool the solution to 25 °C ± 2 °C.
EXAMPLE
Mass of polyamide in the sample 275 mg
Density of polyamide 1,130 0 kg/dm
Density of solvent 1,204 4 kg/dm
Volume of the polyamide mass 0,275 g/1,130 0 g/ml = 0,243 4 ml
Volume of solvent to be added (275/250) × 50 − 0,243 4 = 54,76 ml
Mass of solvent to be added 54,76 ml × 1,204 4 = 65,95 g
NOTE 1 An automated weighing system for preparing the sample solution is often used in production control.
NOTE 2 In the case of polyamides with extremely high relative molecular masses, solutions free from the
so-called streaking phenomenon cannot always be obtained, in spite of prolonged periods of shaking or stirring.
Such test solutions can only be used for mutual comparison with similar products.
10.3 Measurement of flow times
Determine the mean flow time of the solvent in the same viscometer and in the same manner as that of
the solution. The flow times of the solvents shall be determined at least once each day that they are used,
or at a different frequency if statistically validated by the laboratory. If the flow time of a solvent differs
by more than 0,5 % from the initial value at the time of preparation, the solvent shall be discarded and
fresh solvent prepared.
Filter the solution through the sintered-glass filter (6.7) or the metal sieve into tube L of the viscometer
−1
(see Figure 1). Alternatively, centrifuge the solution at a rotational frequency of approximately 50 s
and pour the clear supernatant liquid into the viscometer (6.8). The volume of liquid shall be such that,
after draining, the level lies between the filling marks. For hand-filled viscometers, the filling should
preferably be done with the viscometer out of the thermostatic bath (6.10) to avoid contamination of
the bath in case of accidental spills.
Mount the viscometer in the thermostatic bath maintained at 25,00 °C ± 0,05 °C ensuring that tube N
is vertical and that the upper graduation mark E is at least 30 mm below the surface of the liquid in the
bath. Allow at least 15 min for the charged viscometer to attain the temperature of the bath.
Close tube M and blow or draw the liquid into the upper bulb of tube N using a rubber bulb or similar
equipment. Close tube N. Open tube M so that the liquid drops away from the lower end of the capillary
tube. Open tube N and measure the flow time, to the nearest 0,2 s, as the time taken for the bottom
of the meniscus to pass from mark E to mark F. With cloudy solutions, view the top of the meniscus.
Repeat the measurement of the flow time until two successive values agree within 0,25 %. Take the
mean of these two values as the flow time of the solution.
With each polyamide sample, carry out at least two determinations of the viscosity number, using a
fresh solution each time, until two successive values meet the repeatability requirement corresponding
to the solvent used (see Clause 12). Report the mean of these two values, rounded off to the nearest
whole number, as the viscosity number of the sample. If two successive determinations of the solution
mean flow time differ by more than 0,5 %, clean the viscometer (see 10.1).
When necessary, filter the solution of the sample through a filter (6.7) before making the measurement.
Any glass fibres contained in the sample will sediment completely after 3 h to 4 h. In such cases, the test
solution can be decanted for the measurement and thus does not need to be filtered.
ISO 307:2019(E)
For automated solution-viscosity-measurement equipment, the procedure may differ from the
described method. However, the requirements concerning the measurement solution, the equipment,
bath temperature and the flow times shall be maintained in all respects.
For production qua
...
SLOVENSKI STANDARD
oSIST prEN ISO 307:2018
01-marec-2018
3ROLPHUQLPDWHULDOL3ROLDPLGL'RORþDQMHãWHYLODYLVNR]QRVWL,62',6
Plastics - Polyamides - Determination of viscosity number (ISO/DIS 307:2017)
Kunststoffe - Polyamide - Bestimmung der Viskositätszahl (ISO/DIS 307:2017)
Plastiques - Polyamides - Détermination de l'indice de viscosité (ISO/DIS 307:2017)
Ta slovenski standard je istoveten z: prEN ISO 307
ICS:
83.080.20 Plastomeri Thermoplastic materials
oSIST prEN ISO 307:2018 de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
oSIST prEN ISO 307:2018
oSIST prEN ISO 307:2018
ENTWURF
EUROPÄISCHE NORM
prEN ISO 307
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
Dezember 2017
ICS 83.080.20 Vorgesehen als Ersatz für EN ISO 307:2007
Deutsche Fassung
Kunststoffe - Polyamide - Bestimmung der Viskositätszahl
(ISO/DIS 307:2017)
Plastics - Polyamides - Determination of viscosity Plastiques - Polyamides - Détermination de l'indice de
number (ISO/DIS 307:2017) viscosité (ISO/DIS 307:2017)
Dieser Europäische Norm-Entwurf wird den CEN-Mitgliedern zur parallelen Umfrage vorgelegt. Er wurde vom Technischen
Komitee CEN/TC 249 erstellt.
Wenn aus diesem Norm-Entwurf eine Europäische Norm wird, sind die CEN-Mitglieder gehalten, die CEN-Geschäftsordnung zu
erfüllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer
nationalen Norm zu geben ist.
Dieser Europäische Norm-Entwurf wurde von CEN in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch) erstellt. Eine
Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine
Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC-Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die
offiziellen Fassungen.
CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, der ehemaligen
jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland,
Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, der Schweiz,
Serbien, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und
Zypern.
Die Empfänger dieses Norm-Entwurfs werden gebeten, mit ihren Kommentaren jegliche relevante Patentrechte, die sie kennen,
mitzuteilen und unterstützende Dokumentationen zur Verfügung zu stellen.
Warnvermerk : Dieses Schriftstück hat noch nicht den Status einer Europäischen Norm. Es wird zur Prüfung und Stellungnahme
vorgelegt. Es kann sich noch ohne Ankündigung ändern und darf nicht als Europäischen Norm in Bezug genommen werden.
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
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COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
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Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN
vorbehalten.
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Inhalt
Seite
Europäisches Vorwort . 4
Einleitung . 6
1 Anwendungsbereich . 7
2 Normative Verweisungen . 7
3 Begriffe . 8
4 Kurzbeschreibung . 9
5 Reagenzien . 9
5.1 Lösemittel und Reagenzien . 9
5.2 Reinigungsflüssigkeiten . 10
6 Geräte . 10
7 Probenvorbereitung . 11
7.1 Allgemeines . 11
7.2 Proben mit weniger als 98 % (Massenanteil) Polyamid . 11
8 Berechnung der Analysenmenge . 12
9 Auswahl des Lösemittels . 12
10 Durchführung . 13
10.1 Reinigung des Viskosimeters . 13
10.2 Vorbereitung der Prüflösung . 13
10.2.1 Allgemeines . 13
10.2.2 Volumetrisches Verfahren . 13
10.2.3 Volumetrische Bestimmung, im richtigen Verhältnis zum Polymergehalt . 14
10.2.4 Gravimetrische Bestimmung, im richtigen Verhältnis zum Polymergehalt . 14
10.3 Messung der Durchlaufzeiten . 15
11 Auswertung . 16
12 Wiederholpräzision und Vergleichpräzision . 17
13 Zusammenhang zwischen der in 96%iger (Massenanteil) Schwefelsäurelösung
bestimmten Viskositätszahl und der in unterschiedlichen Lösemitteln bestimmten
Viskosität . 17
14 Prüfbericht . 18
Anhang A (informativ) Bestimmung der Konzentration von handelsüblicher Schwefelsäure
(95%ig bis 98%ig) und die Einstellung auf 96 % durch Titration . 20
A.1 Allgemeines . 20
A.2 Prüfgeräte und Reagenzien. 20
A.3 Durchführung . 20
A.3.1 Überprüfung des Titers von Salzsäure . 20
A.3.2 Herstellung der Natriumhydroxidlösung, 1 mol/l . 20
A.3.3 Bestimmung des Titers einer Natriumhydroxidlösung . 21
A.3.4 Bestimmung des Titers der Ausgangs-Schwefelsäurelösung . 21
A.4 Auswertung . 21
A.5 Einstellen der Schwefelsäurekonzentration . 22
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prEN ISO 307:2017 (D)
A.5.1 Konzentration der Schwefelsäurelösung unter 96 % . 22
A.5.2 Konzentration der Schwefelsäurelösung über 96 %. 22
Anhang B (informativ) Bestimmung der Konzentration von Schwefelsäure (95%ig bis 98%ig)
und die Einstellung auf 96 % durch Messung der Durchlaufzeit in einem kleinen
Kapillarviskosimeter . 23
B.1 Allgemeines . 23
B.2 Prüfgeräte . 23
B.3 Ermittlung der Kalibrierkurve . 23
B.4 Einstellen der Schwefelsäurekonzentration . 24
B.4.1 Konzentration der Schwefelsäurelösung unter 96 % . 24
B.4.2 Konzentration der Schwefelsäurelösung über 96 %. 24
Anhang C (informativ) Bestimmung der Konzentration handelsüblicher Ameisensäure und
Einstellung auf 90 % durch Titration . 25
C.1 Allgemeines . 25
C.2 Prüfgeräte und Reagenzien . 25
C.3 Durchführung . 25
C.3.1 Bestimmung des Titers der Natriumhydroxidlösung . 25
C.3.2 Bestimmung der Konzentration von Ameisensäure . 26
C.4 Einstellen der Ameisensäurekonzentration . 26
Anhang D (informativ) Bestimmung der Konzentration handelsüblicher Ameisensäure und
Einstellung auf 90 % durch Dichtemessung . 27
D.1 Allgemeines . 27
D.2 Prüfgeräte . 27
D.3 Durchführung . 27
Anhang E (informativ) Zusammenhang zwischen der in 96%iger (Massenanteil)
Schwefelsäurelösung bestimmten Viskositätszahl und der in unterschiedlichen
Lösemitteln bestimmten Viskositätszahl . 30
E.1 Zusammenhang zwischen den in 96%iger (Massenanteil) Schwefelsäure, 90%iger
(Massenanteil) Ameisensäure und m-Kresol bestimmten Viskositätszahlen . 30
E.1.1 Viskositätszahlen in 96%iger (Massenanteil) Schwefelsäure bzw. 90%iger
(Massenanteil) Ameisensäure . 30
E.1.2 Viskositätszahlen in 96%iger (Massenanteil) Schwefelsäure bzw. m-Kresol . 30
E.1.3 Präzision . 30
E.2 Nach ASTM D789 bestimmte relative Viskositäten und in 96%iger (Massenanteil)
Schwefelsäure bestimmte Viskositätszahlen . 31
E.3 Wechselseitige Umwandlung der relativen Viskosität (JIS K 6920-2:2009, Anhang JA)
und der Viskositätszahl für PA 6 und PA 66 (in dieser Internationalen Norm) . 31
E.4 Wechselseitige Umwandlung der relativen Viskosität in 95,7%iger (Massenanteil)
Schwefelsäure bei einer Konzentration von 0,01 g/ml und der Viskositätszahl für PA 6
und PA 66 (in dieser Internationalen Norm) . 32
Literaturhinweise . 40
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Europäisches Vorwort
Dieses Dokument (prEN ISO 307:2017) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 61 „Plastics“ in
Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 249 „Kunststoffe“ erarbeitet, dessen Sekretariat
von NBN gehalten wird.
Dieses Dokument ist derzeit zur parallelen Umfrage vorgelegt.
Dieses Dokument wird EN ISO 307:2007 + A1:2013 ersetzen.
Anerkennungsnotiz
Der Text von ISO/DIS 307:2017 wurde von CEN als prEN ISO 307:2017 ohne irgendeine Abänderung
genehmigt.
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prEN ISO 307:2017 (D)
Vorwort
ISO (die Internationale Organisation für Normung) ist eine weltweite Vereinigung von Nationalen
Normungsorganisationen (ISO-Mitgliedsorganisationen). Die Erstellung von Internationalen Normen wird
normalerweise von ISO Technischen Komitees durchgeführt. Jede Mitgliedsorganisation, die Interesse an
einem Thema hat, für welches ein Technisches Komitee gegründet wurde, hat das Recht, in diesem Komitee
vertreten zu sein. Internationale Organisationen, staatlich und nicht-staatlich, in Liaison mit ISO, nehmen
ebenfalls an der Arbeit teil. ISO arbeitet eng mit der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC)
bei allen elektrotechnischen Themen zusammen.
Die Verfahren, die bei der Entwicklung dieses Dokuments angewendet wurden und die für die weitere Pflege
vorgesehen sind, werden in den ISO/IEC-Direktiven, Teil 1 beschrieben. Im Besonderen sollten die für die
verschiedenen ISO-Dokumentenarten notwendigen Annahmekriterien beachtet werden. Dieses Dokument
wurde in Übereinstimmung mit den Gestaltungsregeln der ISO/IEC-Direktiven, Teil 2 erarbeitet (siehe
www.iso.org/directives).
Es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berühren
können. ISO ist nicht dafür verantwortlich, einige oder alle diesbezüglichen Patentrechte zu identifizieren.
Details zu allen während der Entwicklung des Dokuments identifizierten Patentrechten finden sich in der
Einleitung und/oder in der ISO-Liste der empfangenen Patenterklärungen (siehe www.iso.org/patents).
Jeder in diesem Dokument verwendete Handelsname wird als Information zum Nutzen der Anwender
angegeben und stellt keine Anerkennung dar.
Eine Erläuterung der Bedeutung ISO-spezifischer Benennungen und Ausdrücke, die sich auf Konformitäts-
bewertung beziehen, sowie Informationen über die Beachtung der Grundsätze der Welthandelsorganisation
(WTO) zu technischen Handelshemmnissen (TBT, en: Technical Barriers to Trade) durch ISO enthält der
folgende Link: www.iso.org/iso/foreword.html.
Das für dieses Dokument verantwortliche Komitee ist ISO/XXX
Diese sechste Ausgabe ersetzt die fünfte Ausgabe (ISO 307:2007), deren Abschnitt 9 technisch überarbeitet
wurde.
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prEN ISO 307:2017 (D)
Einleitung
Diese Internationale Norm legt ein Verfahren zur Bestimmung der Viskositätszahl von verdünnten
Polyamidlösungen in bestimmten, festgelegten Lösemitteln fest. Die Bestimmung der Viskositätszahl eines
Polyamids ergibt einen Wert, der von der Molekülmasse abhängt, jedoch nicht streng mit der Molekülmasse
korreliert.
Zusatzstoffe, wie z. B. Flammschutzmittel und Modifikatoren, wirken sich oft störend auf die Viskositäts-
messung aus und können in einem Lösemittel zu einem größeren und in einem anderen Lösemittel zu einem
kleineren Wert der Viskositätszahl führen. Der Grad der Auswirkung hängt unter anderem von dem
Zusatzstoff, der Menge an Zusatzstoff, dem Vorhandensein weiterer Zusatzstoffe und sonstigen Reaktionen
ab.
Die in einem bestimmten Lösemittel gemessene Viskositätszahl einer Polyamidprobe mit Zusatzstoffen, die
sich störend auf die Viskositätsmessung auswirken, stellt eine spezifische Viskositätszahl für das zu
untersuchende Polyamid und die tatsächlichen Messbedingungen dar. Die gemessene Viskositätszahl kann
an sich nicht von einem Lösemittel auf ein anderes Lösemittel umgewandelt werden und ist nur für den
Vergleich innerhalb von Produkten geeignet.
Die Viskositätszahl von reinen Polyamiden oder von Polyamiden mit Zusatzstoffen, die die Viskositäts-
messung nicht stören, kann durch eine allgemeingültige Beziehung für den vorliegenden Polyamidtyp von
einem Lösemittel auf ein anderes Lösemittel umgewandelt werden.
Polyamidproben zur Bestimmung der Viskositätszahl müssen in den aufgeführten Lösemitteln vollständig
löslich sein. Enthaltene Zusatzstoffe, wie beispielsweise Glas- oder Kohlenstofffasern, müssen von der
Lösung getrennt werden.
Wenn es nicht möglich ist, zwischen den extrahierbaren Stoffen zu unterscheiden, wie z. B. Caprolactam,
dessen Oligomeren und anderen extrahierbaren Zusatzstoffen, dann werden diese als wesentlicher Bestand-
teil der Probe angesehen und demzufolge in die Probenmasse einbezogen.
Das Prüfverfahren ist für die Produktionskontrolle und für den Vergleich innerhalb von Produkten
anwendbar, selbst wenn das Polyamid Zusatzstoffe enthält, die die Viskositätsmessung stören. Es sollte
jedoch erkannt werden, dass Abweichungen der Viskositätszahl entweder durch das Polyamid selbst, durch
von vorhandenen Zusatzstoffen hervorgerufene Auswirkungen oder durch eine Kombination von diesen
bedingt sein können.
Der Störeinfluss von Zusatzstoffen auf die Viskositätsmessung kann durch Vergleich der Ergebnisse der
Viskositätsmessung von Trockenmischungen und regelmäßigen Produktionsproben mit verschiedenen
Konzentrationen des zu untersuchenden Zusatzstoffes und in den betreffenden Lösemitteln überprüft
werden. Es sollte beachtet werden, dass weitere vorhandene Zusatzstoffe ebenfalls die Ergebnisse der
Viskositätsmessung beeinflussen könnten.
Wiederhol- und Vergleichpräzision des Prüfverfahrens werden in hohem Maß von der Richtigkeit der Löse-
mittelkonzentration, der Anwendung der Hagenbach-Korrektur, falls anwendbar, und der Temperatur des
Lösemittels beim Verdünnen der Probenlösung beeinflusst.
In dieser Internationalen Norm werden zwei spezifische Viskosimeter empfohlen. Außerdem dürfen auch
andere in ISO 3105 angeführte Viskosimetertypen eingesetzt werden, vorausgesetzt, es ist nachgewiesen,
dass die Ergebnisse den Ergebnissen, die mit den empfohlenen Viskosimetern ermittelt wurden,
gleichwertig sind. Es ist zu erwarten, dass bei der nächsten Überarbeitung dieser Internationalen Norm die
Anwendung anderer Viskosimetertypen ausgeschlossen wird.
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prEN ISO 307:2017 (D)
1 Anwendungsbereich
Diese Internationale Norm legt ein Verfahren zur Bestimmung der Viskositätszahl von verdünnten
Polyamidlösungen in bestimmten, festgelegten Lösemitteln fest.
Die Polyamidproben müssen in den aufgeführten Lösemitteln vollständig löslich sein. Zusatzstoffe, wie z. B.
Flammschutzmittel und Modifikatoren, wirken sich oft störend auf die Viskositätsmessung aus, wobei sie in
Ameisensäure zu einem größeren und in Schwefelsäure zu einem kleineren Wert der Viskositätszahl führen.
Der Grad der Auswirkung hängt bei Polyamid-Compounds von dem Zusatzstoff, der Menge an Zusatzstoff,
dem Vorliegen weiterer Zusatzstoffe und den Compoundierbedingungen (Aufbereitungsbedingungen) ab.
Bei reinen Polyamiden oder von Polyamiden mit Zusatzstoffen, die die Viskositätsmessung nicht stören,
ergibt die Bestimmung der Viskositätszahl eines Polyamids ein Maß für die Molekülmasse des Polymers. Die
Viskositätszahl von reinen Polyamiden oder von Polyamiden mit Zusatzstoffen, die die Viskositätsmessung
nicht stören, kann von einem Lösemittel auf ein anderes umgewandelt werden.
Die Viskositätszahl von Polyamiden mit Zusatzstoffen, die sich störend auf die Viskositätsmessung
auswirken, ist spezifisch für das verwendete Lösemittel und die Werkstoffzusammensetzung. In diesem Fall
kann die gemessene Viskositätszahl nicht von einem Lösemittel auf ein anderes umgewandelt werden.
Das Verfahren ist auf Polyamide mit den Bezeichnungen PA 46, PA 6, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 11,
PA 12, PA 6T/66, PA 6I/6T, PA 6T/6I/66, PA 6T/6I, PA 6I/6T/66 und PA MXD6, wie in ISO 1874-1 definiert,
und Copolyamide, Polyamid-Compounds und sonstige Polyamide anwendbar, die unter den festgelegten
Bedingungen in einem der festgelegten Lösemittel löslich sind.
Das Verfahren ist nicht auf Polyamide anwendbar, die durch anionische Polymerisation von Laktamen oder
mit Vernetzungsmitteln hergestellt wurden; derartige Polyamide sind normalerweise in den
vorgeschriebenen Lösemitteln unlöslich.
Die Viskositätszahl wird nach dem in ISO 1628-1 festgelegten allgemeinen Verfahren unter Beachtung der in
dieser Internationalen Norm festgelegten besonderen Bedingungen bestimmt.
2 Normative Verweisungen
Die folgenden zitierten Dokumente sind für die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten
Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte
Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschließlich aller Änderungen).
ISO 1042, Laboratory glassware — One-mark volumetric flasks
ISO 1628-1, Plastics — Determination of viscosity of polymers in dilute solution using capillary viscometers —
Part 1: General principles
ISO 3105, Glass capillary kinematic viscometers — Specifications and operating instructions
ISO 3451-4, Plastics — Determination of ash — Part 4: Polyamides
ISO 15512, Plastics — Determination of water content
ISO 16396-1, Plastics — Polyamide (PA) moulding and extrusion materials — Part 1: Designation system,
marking of products and basis for specifications
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3 Begriffe
Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ISO 1628-1 und die folgenden Begriffe.
3.1
Viskositätszahl eines Polymers
für die in der vorliegenden Norm angeführten Viskosimeter und bei Durchlaufzeiten, die ausreichend lang
sind, damit die Anwendung der kinetischen Energie-Korrektur nicht erforderlich wird, ergibt sich die
Viskositätszahl aus der Gleichung
𝜂 1
VN =� − 1�
(1)
𝜂 𝑐
Dabei ist
η die Viskosität einer Polymerlösung in einem festgelegten Lösemittel, in Pascalsekunden oder
⋅ s;
N/m
η die Viskosität des Lösemittels, angegeben in den identischen Einheiten wie η;
𝜂
die relative Viskosität einer Polymerlösung in einem festgelegten Lösemittel;
𝜂
c die Konzentration des Polymers in der Lösung, in Gramm je Milliliter;
VN die Viskositätszahl, in Milliliter je Gramm.
ANMERKUNG 1 Für ein bestimmtes eingesetztes Viskosimeter, ergibt sich das Viskositätsverhältnis bei annähernd
gleicher Dichte von Lösemittel und Lösung aus dem Verhältnis der Durchlaufzeiten bei der Konzentration der Lösung
𝜂
(2)
𝜂
Dabei ist
𝜂
die relative Viskosität einer Polymerlösung in einem festgelegten Lösemittel.
𝜂
ANMERKUNG 2 Wie in ISO 3105 angegeben, muss bei Durchlaufzeiten unter 200 s bzw. 60 s für die Ubbelohde-
Viskosimeter vom Typ 1 bzw. Typ 2 eine kinetische Korrektur angewendet werden: die so genannte Hagenbach-
Korrektur. Bei anderen Viskosimetertypen ist die kinetische Energie-Korrektur anzuwenden, wenn die Korrektur
≥ 0,15 % ist.
ANMERKUNG 3 Durchlaufzeit und Viskosität einer Flüssigkeit sind durch folgende Gleichung verknüpft:
𝜂 𝐴
𝑣 = =𝐶 ×𝑡−� �
(3)
𝜌 𝑡
Dabei ist
v das Verhältnis Viskosität/Dichte, in Quadratmeter je Sekunde;
ρ die Dichte der Flüssigkeit, in Kilogramm je Kubikmeter;
C die Viskosimeterkonstante, in Quadratmeter je Quadratsekunde;
t die Durchlaufzeit, in Sekunden;
A der Parameter der kinetischen Korrektur, in Quadratmeter je Sekunde.
ANMERKUNG 4 Für ein bestimmtes eingesetztes Viskosimeter, bei annähernd gleicher Dichte von Lösemittel und
Lösung, und einem vorgegebenen kinetischen Faktor ergibt sich das Viskositätsverhältnis
𝜂
(4)
𝜂
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aus dem Verhältnis der Durchlaufzeiten bei der Konzentration der Lösung in dieser Internationalen Norm, wobei jede
Durchlaufzeit um die so genannte Hagenbach-Korrektur (in Sekunden) verringert wurde, die vom Hersteller des
Viskosimeters als Funktion der Durchlaufzeit angegeben wird.
4 Kurzbeschreibung
Die Durchlaufzeiten eines Lösemittels und einer Polyamidlösung mit einer Konzentration von 0,005 g/ml im
Lösemittel werden bei 25 °C gemessen; dasselbe Viskosimeter wird für beide Messungen verwendet. Die
Viskositätszahl wird aus diesen Messungen und der bekannten Konzentration der Lösung berechnet.
5 Reagenzien
5.1 Lösemittel und Reagenzien
Es sind nur Reagenzien von anerkannter Analysenreinheit und nur destilliertes Wasser oder Wasser von
äquivalenter Reinheit zu verwenden.
WARNUNG — Einige Chemikalien, z. B. 1,1,2,2-Tetrachlorethan, sind in einigen Ländern verboten.
Der Anwender muss vor der Verwendung der in dieser Norm angeführten Chemikalien die
nationalen Vorschriften überprüfen.
Berührung mit der Haut und das Einatmen von Dämpfen der Lösemittel und Reinigungsflüssigkeiten
sind zu vermeiden.
5.1.1 Schwefelsäure, (96,00 ± 0,20)%ige (Massenanteil) Lösung.
Zur Bestimmung der Konzentration handelsüblicher Schwefelsäure (95%ig bis 98%ig) und Einstellung auf
96 % wird auf die Anhänge A und B verwiesen.
5.1.2 Ameisensäure, (90,00 ± 0,15)%ige (Massenanteil) Lösung.
Das Lösemittel muss in einer braunen Glasflasche aufbewahrt werden. Die Konzentration des Lösemittels
muss mindestens im Abstand von 2 Wochen überprüft werden. Es darf nicht mehr als 0,2 % Essigsäure oder
Methylformiat enthalten.
Zur Bestimmung der Konzentration handelsüblicher Ameisensäure (90%ig) und Einstellung auf
(90,00 ± 0,15) % wird auf die Anhänge C und D verwiesen.
5.1.3 m-Kresol, das folgende Anforderungen erfüllt:
Aussehen: klar und farblos;
m-Kresolgehalt: mindestens 99 % (Massenanteil);
o-Kresolgehalt: höchstens 0,3 % (Massenanteil);
Wassergehalt: höchstens 0,13 % (Massenanteil).
m-Kresol mit der erforderlichen Reinheit kann durch Destillation von chemisch reinem m-Kresol,
vorzugsweise unter Vakuum, erhalten werden.
Zur Vermeidung von Oxidation muss der Druckausgleich mit Stickstoff vorgenommen werden. Die Reinheit
des m-Kresols kann durch gaschromatographische Analyse überprüft werden. Das Lösemittel muss in einer
braunen Glasflasche aufbewahrt werden.
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5.1.4 Phenol, mindestens 99%ig (Massenanteil).
5.1.5 1,1,2,2-Tetrachlorethan, mindestens 99,5%ig (Massenanteil).
5.1.6 Phenol/1,1,2,2-Tetrachlorethan.
6 Massenanteile Phenol (5.1.4) sind einzuwägen und in 4 Massenanteilen 1,1,2,2-Tetrachlorethan (5.1.5) zu
lösen. Die Wägungen sind mit einer Genauigkeit von mindestens 1 % durchzuführen. Die Mischung ist in
ihrem Ausgangsbehälter bei 23 °C zu rühren, um die Bildung von Kristallen zu vermeiden.
5.1.7 Orthophosphorsäure, 85%ig (Massenanteil), Dichte: 1,71 g/ml.
5.1.8 m-Kresol Phosphorsäure.
50 ml m-Kresol (5.1.3) sind in einen Wägekolben (6.4) zu überführen, und mit einer Glaspipette (6.5) sind
0,14 ml Phosphorsäure (5.1.7) hinzuzufügen. Der Kolben ist zu verschließen und der Inhalt ist für 30 min bei
100 °C mit einem Magnetrührer zu rühren. Diese Lösung ist unter ständigem Rühren in einen Messkolben
mit etwa 800 ml m-Kresol zu geben. Der Wägekolben ist mehrmals mit m-Kresol zu spülen, und die
Spülflüssigkeit ist zu der m-Kresol-Lösung hinzuzufügen. Das Magnetrührstäbchen ist zu entfernen und der
Messkolben bis zur Marke aufzufüllen. Die Lösung ist für 30 min zu rühren.
5.2 Reinigungsflüssigkeiten
5.2.1 Chromschwefelsäurelösung, hergestellt durch Mischen gleicher Volumina Schwefelsäure (96%ig,
ρ = 1,84 g/ml, technische Qualität) und gesättigter Kaliumdichromatlösung (99,5%ig, technische Qualität).
Die Chromschwefelsäurelösung darf, falls erforderlich, durch andere, ebenso wirksame Reinigungsflüssig-
keiten ersetzt werden.
5.2.2 Aceton, (99,5%ig, technische Qualität) oder ein anderes wasserlösliches Lösemittel mit niedrigem
Siedepunkt (technische Qualität).
6 Geräte
6.1 Vakuumtrockenschrank, Druck unter 100 kPa.
6.2 Waage mit Grenzabweichungen von ±0,1 mg.
6.3 Messkolben, Fassungsvermögen 50 ml oder 100 ml, nach den Anforderungen von ISO 1042, mit
Schliffstopfen.
6.4 Wägekolben, Fassungsvermögen 100 ml, mit Schliffstopfen.
6.5 Pipette, Fassungsvermögen 0,2 ml, ablesbar auf 0,01 ml.
6.6 Schüttelmaschine oder Magnetrührer.
6.7 Glasfilter mit einer Porenweite zwischen 40 µm und 100 µm (Grad P 100) oder ein Sieb aus nicht
rostendem Stahl mit einer Maschenweite von etwa 0,075 mm .
6.8 Ubbelohde-Viskosimeter mit hängendem Niveau nach den Anforderungen von ISO 3105. Die
wesentlichen Maße des Viskosimeters sind in Bild 1 angegeben. Bei Gebrauch mit der Ameisensäurelösung
(5.1.2) muss der Innendurchmesser der Kapillare 0,58 mm ± 2 % (entsprechend den Anforderungen an
Größe Nr. 1 aus ISO 3105) betragen. Bei Gebrauch mit der Schwefelsäurelösung (5.1.1) oder m-Kresol muss
der Innendurchmesser der Kapillare 1,03 mm ± 2 % (entsprechend den Anforderungen an Größe Nr. 2 aus
ISO 3105) betragen.
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Angewendet werden dürfen weitere in ISO 3105 aufgeführte Viskosimetertypen, vorausgesetzt, die Ergeb-
nisse sind denen des vorstehend festgelegten Ubbelohde-Viskosimeters nachweislich gleichwertig. In
Schiedsfällen muss jedoch das empfohlene Viskosimeter verwendet werden.
Bei der Auswahl anderer Viskosimetertypen ist nach ISO 1628-1 vorzugehen.
ANMERKUNG In dieser Internationalen Norm werden die Ubbelohde-Viskosimeter der Größen Nr. 1 und Nr. 2 nach
ISO 3105 empfohlen. Es ist zu erwarten, dass im Ergebnis der nächsten 5-Jahres-Überprüfung nur diese beiden Viskosi-
meter zugelassen sein werden.
6.9 Thermometer, ein Flüssigkeits-Eintauchthermometer, im anzuwendenden Bereich auf 0,05 °C ables-
bar und mit bekanntem Kalibrierzustand ist geeignet. Andere Temperaturmessgeräte mit mindestens der
gleichen Präzision dürfen eingesetzt werden.
6.10 Badthermostat, mit dem eine Temperatur von (25,00 ± 0,05) °C aufrechterhalten und geregelt
werden kann.
6.11 Zeitmessgerät, z. B. eine Stoppuhr, mit Grenzabweichungen von ±0,1 s.
6.12 Zentrifuge.
7 Probenvorbereitung
7.1 Allgemeines
Polyamidproben zur Bestimmung der Viskositätszahl müssen in den aufgeführten Lösemitteln löslich sein,
mit Ausnahme vorhandener Zusatzstoffe, wie Verstärkungsfüllstoffe.
ANMERKUNG Bei der Überwachung der Herstellung (Produktionskontrolle) kann die Auflösungsdauer einiger
Proben zu lang für eine angemessene Produktionskontrolle sein. In diesen Fällen darf das Material zur Verkürzung der
Auflösungsdauer gemahlen werden, vorausgesetzt es ist nachgewiesen, dass die Ergebnisse gleichwertig sind.
7.2 Proben mit weniger als 98 % (Massenanteil) Polyamid
Bei Proben, die mehr als 2 % Zusatzstoffe enthalten, muss die Menge an Zusatzstoffen entweder nach einem
speziell entwickelten Verfahren bestimmt oder der Materialzusammensetzung entnommen werden. Das
Bestimmungsverfahren ist im Prüfbericht anzugeben.
Der Wassergehalt der Probe ist nach ISO 15512 zu bestimmen. Der Aschegehalt muss nach ISO 3451-4
bestimmt werden.
Die genaue Menge der einzuwägenden Polyamidprobe wird nach der Gleichung in Abschnitt 8 berechnet.
Einige Zusatzstoffe, z. B. Antimontrioxid und Zinksulfid, verflüchtigen sich vollständig bei der Veraschung
nach ISO 3451-4, flammfest eingestelltes und glasfaserverstärktes Material enthält Antimontrioxid und/oder
andere flüchtige Bestandteile. Wenn der Gesamtgehalt an Zusatzstoffen mehr als 2 % beträgt, muss das beim
Ansatz der Probe zur Berechnung der genauen Analysenmenge berücksichtigt werden.
ANMERKUNG Bei der Produktionskontrolle kann die Antwortzeit des Laboratoriums hinsichtlich der Bestimmung
der Zusatzstoffe zu lang für eine angemessene Produktionskontrolle sein. In diesen Fällen kann der Gehalt an
Zusatzstoff(en) in der Materialzusammensetzung für die Produktion zur Berechnung der Probenmenge verwendet
werden, wenn die Gesamtabweichung des Polymergehalts weniger als 4 % (Massenanteil) beträgt, z. B. 65%iges PA
würde sich über den Bereich von 63 % bis 67 % erstrecken.
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8 Berechnung der Analysenmenge
Die Masse der Analysenmenge m , in Milligramm, ist nach Gleichung (5) zu berechnen:
c
𝑚 =
𝑐
(5)
𝑤 +𝑤 +𝑤
1 2 3
1−
Dabei ist
w der Wassergehalt der Probe, in Masseprozent, bestimmt nach ISO 15512;
w der Gehalt der Probe an anorganischen Bestandteilen (z. B. Füllstoffe oder Glasfasern), in Masse-
prozent, bestimmt nach ISO 3451-4;
w der Gehalt der Probe an sonstigen Bestandteilen (z. B. andere Polymere, wie z. B. Polyolefine, oder
Zusatzstoffe, wie z. B. Flammschutzmittel), in Masseprozent, bestimmt nach geeigneten Verfahren.
Für den Gehalt an Zusatzstoff(en), der nicht bestimmt werden kann, muss der Gehalt nach der Material-
zusammensetzung des Produktes verwendet werden.
9 Auswahl des Lösemittels
Der Wert der Viskositätszahl eines Polyamids hängt vom verwendeten Lösemittel ab.
Das oder die für ein bestimmtes Polyamid zu verwendenden Lösemittel sind nachstehend festgelegt.
a) Für PA 6, PA 46, PA 66, PA 69, PA 610, PA MXD6 und entsprechende Copolyamide muss als Lösemittel
Ameisensäurelösung oder Schwefelsäure verwendet werden. Bei Polyamiden mit Zusatzstoffen, die in
sauren Lösemitteln Gase freisetzen, muss m-Kresol als Lösemittel verwendet werden. In Schiedsfällen
muss Ameisensäure als Lösemittel verwendet werden.
b) Für PA 612 muss Schwefelsäurelösung oder m-Kresol als Lösemittel verwendet werden. In Schiedsfällen
muss m-Kresol verwendet werden.
c) Für PA 11, PA 12, PA 11/12-Copolymere muss m-Kresol als Lösemittel verwendet werden. In Schieds-
fällen zu Ammoniumcarboxylat, das die Viskosität aufgrund der Bildung von Endgruppenassoziationen
beeinflusst, müssen zusätzliche Messungen mit m-Kresol/Phosphorsäurelösung als Lösemittel durch-
geführt werden (5.1.8).
d) Für PA 6T/66, PA 6I/66, PA 6I/6T, PA 6T/6I/66, PA 6T/6I, PA 6I/6T/66 muss m-Kresol,
Phenol/1,1,2,2-Tetrachlorethan oder Schwefelsäure als Lösemittel verwendet werden. In Schiedsfällen
muss m-Kresol verwendet werden.
e) Bei sonstigen Polyamiden darf jedes der angeführten Lösemittel verwendet werden.
ANMERKUNG 1 Bei einer späteren Überarbeitung von ISO 307 ist vorgesehen, dass für ein bestimmtes PA nur ein
Lösemittel zugelassen wird.
ANMERKUNG 2 Die Viskositätszahlen von Polyamiden, die keine Zusatzstoffe enthalten, die die Viskositätsmessung
stören, können mit einer allgemeinen Gleichung zur wechselseitigen Umwandlung von einem Lösemittel auf ein anderes
umgewandelt werden. Diagramme für die wechselseitige Umwandlung sind in Abschnitt 13 erwähnt und in Anhang E
dargestellt. Die Zuverlässigkeit der Umwandlungen wird in Anhang E diskutiert.
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10 Durchführung
10.1 Reinigung des Viskosimeters
Das Viskosimeter (6.8) ist vor dem ersten Gebrauch, erneut nach sich widersprechenden Ablesungen (bei-
spielsweise, wenn zwei aufeinander folgende Bestimmungen der Durchlaufzeit des Lösemittels um mehr als
0,4 s voneinander abweichen) und außerdem von Zeit zu Zeit bei regelmäßiger Anwendung zu reinigen.
Dazu ist es für mindestens 12 h mit einer Reinigungsflüssigkeit (5.2), beispielsweise Chromschwefelsäure
(5.2.1), gefüllt stehen zu lassen. Die Reinigungsflüssigkeit ist zu entfernen, das Viskosimeter ist mit Wasser,
anschließend mit Aceton (5.2.2) zu spülen und, z. B. durch Hindurchleiten eines schwachen Stroms filtrierter
Luft oder in einem Vakuumtrockenschrank (6.1), zu trocknen.
Nach jeder Bestimmung ist das Viskosimeter zu entleeren, mit dem Lösemittel, dann mit Wasser und
anschließend z. B. mit Aceton (5.2.2) zu spülen und wie vorstehend beschrieben zu trocknen.
Falls jedoch die nächste zu bestimmende Lösung eine Polyamidlösung desselben Typs ist und eine ähnliche
Viskosität besitzt, ist es erlaubt, das Viskosimeter zu entleeren, es mit der zu bestimmenden Lösung auszu-
spülen und dann mit dieser Lösung zu füllen.
ANMERKUNG Im Fall z. B. der Produktionskontrolle und automatisierten Messung der Durchlaufzeit darf das
Viskosimeter in Erwartung der nächsten Probe mit dem Lösemittel gefüllt werden.
10.2 Vorbereitung der Prüflösung
10.2.1 Allgemeines
In dieser Internationalen Norm sind drei Verfahren zur Herstellung der Prüflösung beschrieben. Das
volumetrische Verfahren (10.2.2) ohne Korrektur hinsichtlich des Volumens von unlöslichen Zusatzstoffen
in der Analysenmenge ist gleich dem in der vorherigen Ausgabe (von ISO 307:2007) beschriebenen
Verfahren. Aus praktischen Gründen sind Analysenmengen von (m ± 5) mg zulässig. Bei reinen Polyamiden
c
ergibt sich daraus ein Konzentrationsbereich von 0,004 9 g/ml bis 0,005 1 g/ml. Die tatsächliche
Polymerkonzentration wird bei der Berechnung der Viskositätszahl berücksichtigt. Bei Proben, die
unlösliche Zusatzstoffe enthalten, ergibt eine Analysenmenge, die genau der berechneten Masse entspricht,
eine Lösung, deren Konzentration annähernd 0,005 g/ml beträgt.
Das volumetrische Verfahren (10.2.3) und das gravimetrische Verfahren (10.2.4) berücksichtigen die
unlöslichen Zusatzstoffe und das Polyamid-Volumen. Die letzten beiden Verfahren werden oft in
Kombination mit (halb-)automatischen Einrichtungen zur Viskositätsmessung angewendet.
ANMERKUNG Bei Polyamid-Proben, die nur unlösliche Zusatzstoffe enthalten, ist die Konzentration der nach dem
volumetrischen oder gravimetrischen Verfahren hergestellten Lösung genau 5 mg/ml.
10.2.2 Volumetrisches Verfahren
Eine Analysenmenge mit einer Masse von m in Milligramm ist auf 0,2 mg einzuwägen, wobei m im Bereich
t t
von (m ± 5) mg liegt, wobei m die nach Abschnitt 8 berechnete Masse ist; dabei ist schnell zu arbeiten, um
c c
die Feuchtigkeitsaufnahme durch das Polymer zu minimieren. Falls der Wägevorgang mehr als 2 min dauert,
ist das Material zu verwerfen und eine erneute Einwaage vorzunehmen.
Die Analysenmenge ist in den 50-ml-Messkolben (6.3) zu überführen, und es sind etwa 40 ml des
Lösemittels (siehe Abschnitt 9) hinzuzufügen. Der Messkolben ist zu verschließen und der Inhalt zu
schütteln oder mit dem Magnetrührer (6.6) zu rühren, bis das Polymer aufgelöst ist. Das kann in
Abhängigkeit vom Polyamidtyp und der Teilchengröße der Analysenmenge von etwa einer halben Stunde bis
mehrere Stunden dauern. Wenn als Lösemittel Schwefelsäure oder Ameisensäure verwendet wird, darf die
Temperatur 30 °C nicht überschreiten. Wenn als Lösemittel m-Kresol oder Phenol/1,1,2,2-Tetrachlorethan
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verwendet wird, darf die Temperatur auf 95 °C bis 100 °C erhöht werden. Wenn im letzten Fall die Auflösung
mehr als 2 h dauert, muss das im Prüfbericht angegeben werden. Für PA 6T/66 haben sich 2 h bei 90 °C als
die geeignete Bedingung erwiesen.
Sobald die Auflösung beendet ist, ist die Lösung auf (25 ± 2) °C abzukühlen, der Messkolben ist mit dem
Lösemittel bis zur Marke aufzufüllen und gut zu durchmischen. Falls der Magnetrührer (6.6) benutzt wird,
ist das Magnetrührstäbchen vor dem Verdünnen aus der Lösung zu entfernen und mit dem Lösemittel
abzuspülen, wobei die Spülflüssigkeiten vor dem weiteren Verdünnen zum Inhalt des Messkolbens
hinzuzufügen sind.
10.2.3 Volumetrische Bestimmung, im richtigen Verhältnis zum Polymergehalt
Eine Analysenmenge mit einer Masse von m in Milligramm ist auf 0,2 mg einzuwägen, wobei m im Bereich
t t
von (m ± 10 %) mg liegt, wobei m die nach Abschnitt 8 berechnete Masse ist; dabei ist schnell zu arbeiten,
c c
um die Feuchtigkeitsaufnahme durch das Polymer zu minimieren. Falls der Wägevorgang mehr als 2 min
dauert, ist das Material zu verwerfen und eine erneute Einwaage vorzunehmen.
Die Analysenmenge ist in den 100-ml-Messkolben (6.3) oder das Wägegläschen (6.4) zu überführen, und es
ist das Volumen an Lösemittel (siehe Abschnitt 9) hinzuzufügen, das für den Erhalt einer Konzentration von
0,50 g Probe/100 ml Lösung erforderlich ist. Das hinzuzufügende Volumen an Lösemittel ist hinsichtlich des
Volumens an löslicher Masse der Probe zu korrigieren. Das Lösemittel muss mit einer geeigneten Dosier-
einrichtung, z. B. einer auf 0,01 ml genauen Bürette, hinzugefügt werden. Der Kolben ist zu verschließen und
der Inhalt zu schütteln oder mit dem Magnetrührer (6.6) zu rühren, bis das Polymer aufgelöst ist. Das kann
in Abhängigkeit vom Polyamidtyp und der Teilchengröße der Analysenmenge von etwa einer halben Stunde
bis mehrere Stunden dauern. Wenn als Lösemittel Schwefelsäure oder Ameisensäure verwendet wird, darf
die Temperatur 30 °C nicht überschreiten. Wenn als Lösemittel m-Kresol oder Phenol/1,1,2,2-Tetrachlor-
ethan verwendet wird, darf die Temperatur auf 95 °C bis 100 °C erhöht werden. Wenn im letzten Fall die
Auflösung mehr als 2 h dauert, muss das im Prüfbericht angegeben werden. Für PA 6T/66 z. B. haben sich
2 h bei 90 °C als die geeignete Bedingung erwiesen. Sobald die Auflösung beendet ist, ist die Lösung auf
(25 ± 2) °C abzukühlen.
BEISPIEL
Masse von Polyamid in der Probe: 275 mg;
Polyamid-Dichte: 1,130 kg/dm ;
Volumen der Polyamidmasse: 0,275 g/1,130 g/ml = 0,243 4 ml;
hinzuzufügendes Volumen an Lösemittel: (275/250) × 50 − 0,243 4 = 54,76 ml.
10.2.4 Gravimetrische Be
...










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