ISO 4901:1985
(Main)Reinforced plastics based on unsaturated polyester resins — Determination of residual styrene monomer content
Reinforced plastics based on unsaturated polyester resins — Determination of residual styrene monomer content
The residual styrene monomer content in reinforced plastics based on unsaturated polyester (UP) resins is an important criterion in evaluating the degree of cure of UP resins in the polymerized state. The determination is carried out by extraction of the residual monomer styrene from the UP resin in the polymerized state using dichloromethane and subsequent gaschromatographic analysis of the extract with n-butyl-benzene as internal standard. An alternative method of determining the residual styrene monomer by the Wijs method is also specified.
Plastiques renforcés à base de résines de polyesters non saturés — Détermination du styrène monomère résiduel
La présente Norme internationale spécifie une méthode de détermination de la teneur en styrène monomère résiduel dans les plastiques renforcés à base de résines de polyesters non saturés à l'état polymérisé (appelées dans la suite du document résines UP à l'état polymérisé), par chromatographie en phase gazeuse. La teneur en styrène monomère résiduel est un critère important pour évaluer le degré de polymérisation des résines UP à l'état polymérisé. La méthode n'est pas applicable aux résines UP à haute résistance chimique. NOTE -- Si d'autres hydrocarbures aromatiques volatils sont présents en quantités significatives, voir ISO 2561 pour le mode opératoire à suivre dans leur détermination. La présente Norme internationale spécifie également une méthode de détermination du styrène monomère résiduel par la méthode de Wijs à l'intention des laboratoires ne disposant pas de la chromatographie en phase gazeuse.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEX~YHAPO~HAR OPTAHM3ALWlR I-IO CTAH~APTM3A~MM~ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Reinforced plastics based on unsaturated Polyester resins
- Determination of residual styrene monomer content
Plastiques renforces 6 base de hines de polyesters non saturh - 06 termina tion du s tyrhe monomkre rksiduel
First edition - 1985-09-15
UDC 678.674.034 : 543.8 : 547538.1 Ref. No. ISO 4901-1985 (EI
Descriptors : plastics, moulding materials, Polyester resins, Chemical analysis, determination of content, styrene, gas chromatography.
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Foreword
ISO (the international Organization for Standardization) is a woridwide federation of
national Standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch 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, govern-
mental and non-governmental, in Iiaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 4901 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61,
Plas tics .
international Organkation for Standardkation, 1985
Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD
ISO 4901-1985 (E)
Reinforced plastics based on unsaturated Polyester resins
- Determination of residual styrene monomer content
1 Scope and field of application 3.2.4 Styrene, freshly distilled and stored at 0 OC until used.
This International Standard specifies a method of determining When mixed with an equal volume of methanol, the styrene
the residual styrene monomer content in reinforced plastics shall give a clear Solution.
based on unsaturated Polyester resins in the polymerized state
(hereinafter called UP resins in the polymerlied state), by gas
3.2.5 Polyethylene glycol, relative molecular mass 15 000 to
chromatography. The residual styrene monomer content is an
20 000. (Carbowax, 15 to 20 M, has been found satisfactory.)
important criterion in evaluating the degree of eure of UP resins
in the polymerized state. This method is not applicable to UP
3.2.6 Diatomaceous earth, particle size 210 to 250 Fm.
resins of high Chemical resistance.
(Celite, acid-washed grade, has been found satisfactory.)
NOTE - If other volatile aromatic hydrocarbon monomers are present
in significant quantities, see ISO 2561 for the procedure to be followed
3.2.7 Helium, hydrogen, and air, as carrier and fuel gases
in their determination.
for gas chromatography.
This International Standard also specifies a method of deter-
For use with the flame ionization detector, nitrogen may be ap-
mining residual styrene monomer by the Wijs method for
plied as the carrier gas instead of helium.
laboratories in which gas chromatography is not available.
NOTE - Changes in carrier gas are permissible only if the replacement
gas has been demonstrated to give the same results.
2 References
3.3 Apparatus
ISO 1172, Textile glass reinforced plastics - Determination of
Ioss on ignition.
Ordinary laboratory apparatus and
ISO 2561, Plastics - Determination of residual styrene
3.3.1 Cutting device, consisting of a water-cooled diamond
monomer in polystyrene by gas chromatography.
blade for cutting the UP resin in the polymerized state to Strips
of width 1 to 2 mm.
3 Determination by gas chromatography
3.3.2 Gas chromatograph, with injection port for liquid
samples, flame ionization detector, and recorder.
3.1 Principle
Some other type of ionization detector may be used and, in
Extraction of the styrene from the UP resin in the polymerized
state using dichloromethane, followed by determination by gas exceptional cases, a thermal conductivity detector. The latter,
chromatography. however, has lower sensitivity.
3.3.3 Microsyringe, of capacity 1 to 50 pl.
3.2 Reagents
During the analysis, use only reagents of recognized analytical
3.3.4 Analytical balance, accurate to 1 mg.
grade.
3.4 Preparation of Sample
3.2.1 Dichloromethane.
3.4.1 Cutting
3.2.2 Methanol.
Polymerized UP resin pieces of any shape that will permit the
3.2.3 n-Butylbenzene. production of Strips of width 1 to 2 mm may be used. Cut the
1
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ISO4901-1985(E)
polymerized pieces into Strips of width 1 to 2 mm. Dry the
NOTE - Methods of coating and packing are not specified, but may
be Chosen so as to obtain satisfactory separating efficiency of the
Strips and break into pieces of length about 10 mm. During
column. The column shail be aged for 24 h at 150 OC with gas flow.
cutting and drying, avoid any overheating which could modify
Changes in column filling materials or column dimensions are permiss-
the styrene monomer content.
ible only if this has proved to give the same results.
Column temperature : 80 OC isothermal.
3.4.2 Reparation of solvent for extraction
Temperature of injection port : 150 OC.
Weigh 600 It: 1 mg of n-butylbenzene (3.2.3) into a flask of
capacity 25 ml, transfer quantitatively into a one-mark
Temperature of detector compartment : 150 OC.
volumetric flask of capacity 1 000 ml, and dilute to the mark
with dichloromethane (3.2.1). During the dilution process,
Carrier gas : helium (or nitrogen under the conditions indicated
maintain the liquid at 20 + 0,5 OC.
in 3.2.7).
3.4.3 Extraction sf styrene
Flow rate of carrier gas : 100 ml/min.
Depending on the styrene monomer content expected, weigh,
Flame ionization detector, in which the hydrogen and aipflow
to the nearest 1 mg, 1 to 2 g of the Sample (3.4.1) and transfer
rates are adjusted to give
into a conical flask of capacity 50 ml. Pour 15 + 0,l ml of the
extraction solvent (3.4.2) over the Sample and allow the
a) high sensitivity of response;
Suspension to stand for 15 to 20 h, with occasional shaking,
keeping the flask closed. Then filter quickly, using a water-jet
b) linear response over the range of concentrations being
pump, and collect the filtrate.
measured;
c) only insignificant effect of small changes in flow rates
3.4.4 Incineration of filtered residue
on response or sensitivity.
If the styrene monomer content is to be calculated on the resin
Recorder Speed : 0,5 cm/min is recommended.
content of UP resins in the polymerized state containing glass
fibre or mineral fillers, incinerate the filtered residue (3.4.3) ac-
3.5.3 Gas chromatogram of test and calibration
cording to ISO 1172 (the final total mass after incineration is
mixtures
designated mf).
According to the sensitivity of the gas chromatograph used, in-
if necessary, another piece of the test Sample may be used
ject a suitable volume of the test Solution (prepared according
instead of the filtered residue.
to 3.4.3) or the calibration mixture (prepared according to
3.5.1). The injected volume is not critical for the calculation of
results, but shall be identical for corresponding samples and
3.5 Procedure
calibration mixtures. Operate the gas chromatograph until the
n-butylbenzene is completely eluted.
Three test portions of the Sample (3.4) shall be analysed.
3.54 Evaluation of peaks of gas chromatogram
3.51 Reparation sf calibration mixtures for gas
The retention times of styrene and n-butylbenzene shall be
chromatography
known, at least in relation to each other. The exact values vary
Weigh, to the nearest 1 mg, 600 mg of n-butylbenzene with an according to the density of the column, the age of the column,
and other gas chromatographic Parameters.
appropriate amount of styrene and transfer quantitatively
into a one-mark volumetric flask of capacity 1 000 ml and dilute
NOTE - The approximate retention time of styrene at the conditions
to the mark with a mixture of 2 Parts by volume dichloro-
specified in 3.5.2 is 16,5 min and of n-butylbenzene (Standard) is
methane (3.2.1), and 1 part by volume methanol (3.2.2).
20,5 min; the approximate retention time of styrene relative to
Recommended amounts of styrene are as follows : 100, 200,
n-butylbenzene is 0,80.
500, 800 and 4 000 mg. During the dilution, maintain the liquid
at 20 + 0,5 OC.
The peak areas of styrene and n-butylbenzene shall be deter-
mined by one of the following methods :
3.5.2 Gas chromatographic operating conditions
a) electronie integration;
Column : metal or glass tubing of length 4,5 m and inner
b) estimation of area, A, on the basis of the equationl)
diameter 4 mm are recommended. The column is packed with a
stationary Phase of diatomaceous earth (3.2.6) which is coated
A
with 10 % (mlm) polyethylene glycol (3.2.5).
= hw1/2
1) For terms and definitions see : IUPAC. Preliminary recommendation on nomenclature and presentation of data in gas chromatography. Pure and
App/. Chem. 1, pp. 177-186 (1960).
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ISO 4901-1985 (El
3.6.2 Calculation of results from a Single Point
where
calibration
h is the peak height,
Provided that a linear relationship exists between peak areas
wlj2 is the width at half-height of the peak; and respective concentration of styrene, the following equation
may be applied :
c) planimetry.
.
P, = 1,5 (Se)
For routine determination, peak height measurements of both
Sample and calibration chromatograms will be sufficient. The
method of area evaluation Chosen shall be identical for cor-
where
responding peaks of Sample Solution and calibration mixture.
Aa, AS, A,, A,, mp et P, have the same meanings
as in 3.6.1;
3.6 Expression of results
rna is the mass of styrene weighed into the 1 000 ml
calibration mixture (3.5.1).
3.6.1 Calculation of results from a calibration graph
NOTE - lf the internal Standard is present as a component in the UP
resin in the polymerized state (as may be seen from a blank run of the
test Solution, i.e. without internal Standard added), then the monomer
3.6.1.1 Drawing of the calibration graph
content may be determined by the internal addition method.
Draw a calibration graph by plotting the ratios of the peak areas
3.6.3 Calculation of the styrene monomer content
Aa
To calculate the styrene monomer content on the basis of the
resin content of the material tested, Substitute m, - mffor m,
in the equations in 3.6.1.2 and 3.6.2, where mf is the final total
where mass, in grams, afte
...
Norme internationale @ 4901
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*MEXflYHAPOflHAfl OPrAHM3AUMR no CTAHnAPTM3AUMM.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Plastiques renforcés à base de résines de polyesters non
saturés - Détermination du styrène monomère résiduel
Reinforced plastics based on unsaturated polyester resins - Determination of residual styrene rnonomer content
Première édition - 1985-09-15
- CDU 678.674.034 : 543.8 : 547.538.1 Réf. no : IS0 4901-1985 (FI
LL
!n
Descripteurs : plastique, mathe a mouler, polyester, analyse chimique, dosage, styrène, chromatographie en phase gazeuse
F
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Prix basé sur 5 pages
z
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de I'ISO). L'élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
créé ?I cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I'ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I'ISO qui requihrent l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale IS0 4901 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61,
Plastiques.
O Organisation internationale de normalisation, 1985 0
imprimé en Suisse
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IS0 4901-1985 (FI
NORM E I NTE R NATIONALE
Plastiques renforcés à base de résines de polyesters non
saturés - Détermination du styrène monomère résiduel
3.2.3 n-Butylbenz8ne.
1 Objet et domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode de
3.2.4 Styrene, fraîchement distillé et conservé à O OC
détermination de la teneur en styrene monomère résiduel dans
jusqu'au moment de l'emploi.
les plastiques renforcés B base de résines de polyesters non
saturés à I'état polymérisé (appelées dans la suite du document
Lorsqu'il est mélangé B un égal volume de méthanol, le styrène
résines UP B I'état polyméris&), par chromatographie en phase
doit donner une solution claire.
gazeuse. La teneur en styrhe monom6re résiduel est un critère
important pour évaluer le degré de polymérisation des résines
3.2.5 PolyBthylene glycol, de masse moléculaire relative
UP à I'état polymérisé. La méthode n'est pas applicable aux
15 OOO B 20 OOO. (Le Carbowax, 15 B 20 M, s'est avéré satisfai-
résines UP à haute résistance chimique.
sant.)
NOTE - Si d'autres hydrocarbures aromatiques volatils sont présents
en quantités significatives, voir IS0 2561 pour le mode opératoire 3 sui-
3.2.6 Terre de diatomBeS. de dimensions de particules de
vre dans leur détermination.
210 à 250 vm. (La Celite, de qualité ((lavée à l'acide)), a donné
satisfaction.)
La présente Norme internationale spécifie également une
méthode de détermination du styrène monomère résiduel par la
3.2.7 HBlium, hydrogene, et air, comme gaz vecteur et gaz
méthode de Wijs à l'intention des laboratoires ne disposant pas
combustibles pour la chromatographie en phase gazeuse.
de la chromatographie en phase gazeuse.
Pour l'emploi d'un détecteur à ionisation de flamme, on peut
remplacer l'hélium par de l'azote comme gaz vecteur.
2 Références
NOTE - Des modifications dans la nature du gaz vecteur ne sont
IS0 1172, Matières plastiques renforcées au verre textile -
admises que s'il a été démontré que ces changements n'apportent
Détermination de la perte au feu.
aucune variation dans les résultats.
IS0 2561, Matières plastiques - Détermination du styrhe
monomère résiduel dans le polystyrène par Chromatographie en
phase gazeuse. 3.3 Appareillage
Matériel courant de laboratoire, et
3 Détermination par chromatographie en
phase gazeuse 3.3.1 Appareil de dbcoupage, comportant une lame de dia-
mant refroidie h l'eau et permettant de découper la résine UP à
3.1 Principe I'état polymérisé en bandes de 1 à 2 mm de largeur.
Extraction du styrhe de la résine UP à I'état polymérisé à l'aide
3.3.2 Chromatographe B phase gazeuse, avec une entrée
de dichlorométhane, suivie de la détermination par chrornato-
pour l'injection des prises d'essai liquides, un détecteur à ioni-
graphie en phase gazeuse.
sation de flamme et un enregistreur.
D'autres types de détecteurs B ionisation peuvent être utilisés
3.2 Rdactifs et produits
et, dans des cas exceptionnels, un détecteur à conductivité
Au cours de l'analyse, utiliser uniquement des réactifs de qua- thermique. Ce dernier conduit, toutefois, à une plus faible sen-
sibilité.
lité analytique reconnue.
3.3.3
3.2.1 DichloromBthane. Microseringue, de 1 B 50 yl de capacité
3.3.4 Balance analytique, précise à 1 mg.
3.2.2 Mbthanol.
1
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IS0 4901-1985 (FI
3.4 Préparation de I’échantillon est remplie avec une phase stationnaire de terre de diatomées
(3.2.6) enrobée avec 10 YO (rn/rn) de polyéthylène glycol
(3.2.5).
3.4.1 Découpage
NOTE - Les méthodes de revêtement et de remplissage ne sont pas
Les pièces polymérisées de résine UP de forme quelconque qui
spécifiées, mais doivent être choisies afin d’obtenir une efficacité de
permettront l‘obtention de bandes de 1 à 2 mm de largeur peu-
séparation satisfaisante de la colonne. La colonne doit être vieillie
vent être utilisées. Découper les pièces polymérisées en bandes
durant 24 h B 150 OC avec un écoulement gazeux. Des modifications
de 1 à 2 mm de largeur. Sécher les bandes et les casser en mor-
ou dans les dimensions
dans la matière de remplissage de la colonne,
ceaux d‘environ 10 mm de longueur. Éviter, au cours de cette
de celle-ci, ne sont admises que s‘il a été démontré que ces change-
préparation, toute surchauffe qui modifierait la teneur en ments n’apportent aucune variation dans les résultats.
styrène monomère.
Température de la colonne : isotherme de 80 OC.
3.4.2 Préparation du solvant d’extraction
Température de l’entrée d’injection : 150 OC.
Peser 600 k 1 mg de n-butylbenzène (3.2.3) dans un flacon de
Température du compartiment détecteur : 150 OC.
25 ml, les transférer quantitativement dans une fiole jaugée de
1 O00 ml et diluer jusqu‘au trait repère avec du dichlorométhane
Gaz vecteur : hélium (ou azote dans les conditions indiquées en
(3.2.1). Au cours de la dilution, maintenir le liquide à une tem-
3.2.7).
pérature de 20 k 0,5 OC.
Débit du gaz vecteur : 100 ml/min.
3.4.3 Extraction du styrhne
Détecteur à ionisation de flamme dans lequel les débits de l’air
En fonction de la teneur présumée en styrène monomère,
et de l‘hydrogène sont réglés pour donner
peser, à 1 mg près, 1 à 2 g de I’échantillon (3.4.1 et les transfé-
rer dans une fiole conique de 50 ml. Verser 15 + O, 1 ml de sol-
une sensibilité de réponse élevée;
a)
vant d’extraction (3.4.2) sur I‘échantillon et laisser reposer la
suspension durant 15 à 20 h, en secouant de temps en temps,
b) une réponse linéaire dans les limites des concentrations
la fiole étant bouchée. Filtrer alors rapidement en utilisant une
mesurées;
trompe à eau et recueillir le filtrat.
un effet négligeable des petites variations des débits sur
c)
l‘obtention de la réponse ou sur la sensibilité.
3.4.4 Calcination du résidu de filtration
Vitesse de l’appareil enregistreur : 0,5 cm/min est la vitesse
Si la teneur en styrène monomère està calculer par rapportà la
recommandée.
teneur en résine de la résine UP à I’état polymérisé contenant le
verre textile ou les charges minérales, calciner le résidu de filtra-
tion (3.4.3) selon I’ISO 1172 (masse totale finale après calcina-
3.5.3 Chromatogramme de I’échantillon et des
tion mf).
mélanges étalons
Si nécessaire, utiliser un autre morceau de I‘échantillon au lieu
Selon la sensibilité du chromatographe B phase gazeuse utilisé,
du résidu de filtration.
injecter un volume convenable de la solution d‘essai (préparée
selon 3.4.3) ou de mélange étalon (préparé selon 3.5.1). Le
volume injecté n’est pas important pour le calcul des résultats,
3.5 Mode opératoire
mais doit être identique pour I’échantillon et les mélanges éta-
lons correspondants. Faire fonctionner le chromatographe B
Trois prises d‘essai de I‘échantillon (3.4) doivent être analysées.
phase gazeuse jusqu’à ce que le n-butylbenzhe soit complète-
ment élué.
Preparation des mélanges étalons pour la
3.5.1
Chromatographie en phase gazeuse
3.5.4 Évaluation des pics du chromatograrnrne
Peser, à 1 mg près, 600 mg de n-butylbenzène avec une quan-
Les temps de rétention du styrène et du n-butylbenzène doi-
tité appropriée de styrène, les transférer quantitativement dans
vent être connus au moins l’un par rapport B l’autre. Les valeurs
une fiole jaugée de 1 O00 ml et diluer jusqu’au trait repère avec
exactes varient selon la densité du remplissage de la colonne,
un mélange formé de 2 parties en volume de dichlorométhane
I’âge de celle-ci et d‘autres paramètres du chromatographe.
(3.2.1) et de 1 partie en volume de méthanol (3.2.2). Les quan-
tités convenables de styrène sont les suivantes : 100, 200, 500,
NOTE - Le temps de rétention approximatif du styrène, dans les con-
800 et 1 O00 mg. Au cours de la dilution, maintenir le liquide à
ditions spécifiées en 3.5.2, est 16.5 min et celui du n-butylbenzene
une température de 20 k 0,5 OC.
(normal) est 20,5 min; le temps de rétention approximatif du styrène
par rapport au n-butylbenzène est 0,80.
3.5.2 Conditions opératoires de la chromatographie en
Les aires des pics du styrène et du n-butylbenzène doivent être
phase gazeuse
déterminées par l‘une des méthodes suivantes :
Colonne : un tube en métal ou en verre, de 4.5 m de longueur
et de 4 mm de diamètre intérieur est recommandé. La colonne a) intégration électronique;
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b) estimation de l'aire, A, sur la base de I'équationl) d'étalonnage. Calculer le pourcentage en masse de styrène
dans I'échantillon, Pa, à partir de ca. en utilisant I'équation
où
h est la hauteur du pic,
où m, est la masse, en grammes, de I'échantillon.
w,,~ est la largeurà mi-hauteur du pic;
3.6.2 Calcul des résultats à partir d'un seul point
d'étalonnage
c) planimétrie.
S'il existe une relation linéaire entre les aires des pics et les con-
Pour des déterminations de routine, il suffit de mesurer et de
centrations respectives de styrène, utiliser I'équation
comparer les hauteurs des pics de I'échantillon et du chromato-
gramme d'étalonnage. La méthode retenue pour la détermina-
tion des aires doit être la même pour les pics de I'échantillon et
pour les pics des mélanges étalons.
où
3.6 Expression des r6sultats
Ai, AL, A,, A,, mp et Pa ont les mêmes significations
3.6.1 Calcul des résultats B partir d'un graphique
qu'en 3.6.1;
d'etalonnage
mi est la masse de styrène, pesée dans le mélange étalon
3.6.1.1 Tracé du graphique d'étalonnage
de 1 O00 ml (3.5.1).
Tracer un graphique d'étalonnage en portant les rapports des
NOTE - Si l'étalon interne est présent en tant que composant dans la
aires des pics résine UP A I'état polymérisé (ce qui peut être vu A partir d'un essai B
blanc sur la solution d'essai, c'est-&dire sans addition de l'étalon
interne), la teneur en monomère peut être déterminée par la méthode
des ajouts dosés.
3.6.3 Calcul de la teneur en styrene monomère
où
Pour calculer la teneur en styrène monomère par rapport à la
teneur en résine du matériau soumis à l'essai, substituer dans
Ai est l'aire du pic de styrène dans le mélange étalon;
les équations donnée
...
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Plastiques renforcés à base de résines de polyesters non
saturés - Détermination du styrène monomère résiduel
Reinforced plastics based on unsaturated polyester resins - Determination of residual styrene monomer content
Premiere édition - 1985-09-15
iî CDU 678.674.034 : 543.8 : 547.538.1 Réf. no : IS0 4901-1985 (FI
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Descripteurs : plastique, matihre B mouler, polyester, analyse chimique, dosage, styrhne, chromatographie en phase gazeuse.
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Avant- propos
L'ISO (organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de I'ISO). L'élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
créé B cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I'ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procedures de I'ISO qui requihrent l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale IS0 4901 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61,
Plastiques.
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NORME INTERNATIONALE IS0 4901-1985 (FI
Plastiques renforcés à base de résines de polyesters non
saturés - Détermination du styrène monomère résiduel
1 Objet et domaine d‘application 3.2.3 n-Butylbenzhe.
La présente Norme internationale spécifie une méthode de
3.2.4 Styrhe, fraîchement distillé et conservé B O OC
détermination de la teneur en styrhne monomhre résiduel dans
jusqu’au moment de l‘emploi.
les plastiques renforcés B base de résines de polyesters non
saturés B I’état polymérisé (appelées dans la suite du document
Lorsqu’il est mélangé B un égal volume de méthanol, le styrhne
resines UP c) I’etat polymBrisB), par chromatographie en phase
doit donner une solution claire.
gazeuse. La teneur en styrhne monomhre résiduel est un crithre
important pour évaluer le degré de polymérisation des résines
3.2.5 Polyethylhe glycol, de masse moléculaire relative
UP B I’état polymérisé. La méthode n’est pas applicable aux
15 O00 B 20 OOO. (Le Carbowax, 15 B 20 M, s’est avéré satisfai-
résines UP B haute résistance chimique.
sant.)
NOTE - Si d’autres hydrocarbures aromatiques volatils sont presents
en quantites significatives, voir IS0 2561 pour le mode operatoire a sui-
3.2.6 Terre de diatomees, de dimensions de particules de
vre dans leur détermination.
210 B 250 pm. (La Celite, de qualité ((lavée B l’acide)), a donné
satisfaction.)
La présente Norme internationale spécifie également une
méthode de détermination du styrhne monomhre résiduel par la
3.2.7 Helium, hydrogene, et air, comme gaz vecteur et gaz
méthode de Wijs B l’intention des laboratoires ne disposant pas
combustibles pour la chromatographie en phase gazeuse.
de la chromatographie en phase gazeuse.
Pour l‘emploi d’un détecteur B ionisation de flamme, on peut
remplacer l’hélium par de l’azote comme gaz vecteur.
2 Rbférences
NOTE - Des modifications dans la nature du gaz vecteur ne sont
IS0 1172, Matières plastiques renforcees au verre textile -
admises que s’il a et6 demontre que ces changements n’apportent
DBtermination de la perte au feu.
aucune variation dans les résultats.
IS0 2561, Matières plastiques - Determination du styrhe
monomère rBsiduel dans le polystyrène par chromatographie en
phase gazeuse. 3.3 Appareillage
Matériel courant de laboratoire, et
3 Dbtermination par chromatographie en
3.3.1 Appareil de decoupage, comportant une lame de dia-
phase gazeuse
mant refroidie B l’eau et permettant de découper la résine UP à
I’btat polymérisé en bandes de 1 B 2 mm de largeur.
3.1 Principe
Extraction du styrhne de la résine UP 8 I’état polyméris6 B l‘aide
3.3.2 Chromatographe A phase gazeuse, avec une entrée
de dichlorométhane, suivie de la détermination par chromato-
pour l’injection des prises d’essai liquides, un détecteur B ioni-
graphie en phase gazeuse.
sation de flamme et un enregistreur.
D’autres types de détecteurs B ionisation peuvent &re utilisés
3.2 R6actifs et produits
et, dans des cas exceptionnels, un détecteur B conductivité
thermique. Ce dernier conduit, toutefois, B une plus faible sen-
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs de qua-
sibilité.
lité analytique reconnue.
3.3.3 Microseringue, de 1 B 50 pl de capacité.
3.2.1 DichloromBthane.
3.3.4 Balance analytique, précise B 1 mg.
3.2.2 MBthanol.
1
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IS0 4901-1985 (F)
3.4 Preparation de I‘échantillon est remplie avec une phase stationnaire de terre de diatomées
(3.2.6) enrobée avec 10 % (rn/rn) de polyéthylène glycol
(3.2.5).
3.4.1 Decoupage
NOTE - Les méthodes de revêtement et de remplissage ne sont pas
Les pièces polymérisées de résine UP de forme quelconque qui
spécifiées, mais doivent être choisies afin d‘obtenir une efficacité de
permettront l’obtention de bandes de 1 à 2 mm de largeur peu-
séparation satisfaisante de la colonne. La colonne doit &re vieillie
vent être utilisées. Découper les pièces polymérisées en bandes
durant 24 h B 150 OC avec un écoulement gazeux. Des modifications
de 1 à 2 mm de largeur. Sécher les bandes et les casser en mor-
dans la matibre de remplissage de la colonne, ou dans les dimensions
ceaux d’environ 10 mm de longueur. Eviter, au cours de cette
de celle-ci, ne sont admises que s‘il a été démontré que ces change-
préparation, toute surchauffe qui modifierait la teneur en ments n’apportent aucune variation dans les résultats.
styrène monomère.
Température de la colonne : isotherme de 80 OC.
3.4.2 Preparation du solvant d’extraction
Température de l’entrée d‘injection : 150 OC.
Peser 600 k 1 mg de n-butylbenzène (3.2.3) dans un flacon de
Température du compartiment détecteur : 150 OC.
25 ml, les transférer quantitativement dans une fiole jaugée de
1 O00 ml et diluer jusqu’au trait repère avec du dichlorométhane
Gaz vecteur : hélium (ou azote dans les conditions indiquées en
(3.2.1). Au cours de la dilution, maintenir le liquide à une tem-
3.2.7).
pérature de 20 * 0,5 OC.
Débit du gaz vecteur : 100 ml/min
3.4.3 Extraction du styrhe
Détecteur à ionisation de flamme dans lequel les débits de l’air
En fonction de la teneur présumée en styrène monomère,
et de l‘hydrogène sont réglés pour donner
peser, à 1 mg près, 1 à 2 g de I’échantillon (3.4.1) et les transfé-
rer dans une fiole conique de 50 ml. Verser 15 k O, 1 ml de sol-
une sensibilité de réponse élevée;
a)
vant d‘extraction (3.4.2) sur I’échantillon et laisser reposer la
suspension durant 15 à 20 h, en secouant de temps en temps,
une réponse linéaire dans les limites des concentrations
b)
la fiole étant bouchée. Filtrer alors rapidement en utilisant une
mesurées;
trompe à eau et recueillir le filtrat.
un effet négligeable des petites variations des débits sur
c)
l’obtention de la réponse ou sur la sensibilité.
3.4.4 Calcination du r6sidu de filtration
Vitesse de l’appareil enregistreur : 0,5 cm/min est la vitesse
Si la teneur en styrène monomère est à calculer par rapport A la
recommandée.
teneur en résine de la résine UP à I’état polymérisé contenant le
verre textile ou les charges minérales, calciner le résidu de filtra-
tion (3.4.3) selon I’ISO 1172 (masse totale finale apres calcina-
3.5.3 Chromatogramme de I‘echantillon et des
mf).
tion
melanges etatons
Si nécessaire, utiliser un autre morceau de I’échantillon au lieu
Selon la sensibilité du chromatographe à phase gazeuse utilisé,
du résidu de filtration.
injecter un volume convenable de la solution d’essai (préparée
selon 3.4.3) ou de mélange étalon (préparé selon 3.5.1). Le
volume injecté n‘est pas important pour le calcul des résultats,
3.5 Mode operatoire
mais doit être identique pour I’échantillon et les mélanges éta-
lons correspondants. Faire fonctionner le chromatographe à
Trois prises d’essai de I‘échantillon (3.4) doivent être analysées.
phase gazeuse jusqu‘à ce que le n-butylbenzène soit complète-
ment élué.
3.5.1 Preparation des melanges étalons pour la
chromatographie en phase gazeuse
3.5.4 Évaluation des pics du chromatogramme
Peser, à 1 mg près, 600 mg de n-butylbenzène avec une quan-
Les temps de rétention du styrène et du n-butylbenzène doi-
tit6 appropriée de styrène, les transférer quantitativement dans
vent être connus au moins l’un par rapport 8 l’autre. Les valeurs
une fiole jaugée de 1 O00 ml et diluer jusqu‘au trait repère avec
exactes varient selon la densité du remplissage de la colonne,
un mélange formé de 2 parties en volume de dichlorométhane
I‘?rge de celle-ci et d’autres paramètres du chromatographe.
(3.2.1) et de 1 partie en volume de méthanol (3.2.2). Les quan-
tités convenables de styrène sont les suivantes : 100, 200, 500,
NOTE - Le temps de rétention approximatif du styrène, dans les con-
800 et 1 O00 mg. Au cours de la dilution, maintenir le liquide à
ditions spécifiées en 3.5.2, est 16,5 min et celui du n-butylbenzhe
une température de 20 k 0,5 OC.
(normal) est 20,5 min; le temps de retention approximatif du styrène
par rapport au n-butylbenzène est 0,80.
3.5.2 Conditions operatoires de la chromatographie en
phase gazeuse Les aires des pics du styrène et du n-butylbenzène doivent être
determinées par l’une des méthodes suivantes :
Colonne : un tube en métal ou en verre, de 4,5 m de longueur
et de 4 mm de diamètre intérieur est recommandé. La colonne a) intégration électronique;
2
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IS0 4901-1985 (FI
b) estimation de l'aire, A, sur la base de I'équationl) d'étalonnage. Calculer le pourcentage en masse de styrène
dans I'échantillon, Pa, B partir de c,, en utilisant I'équation
où
h est la hauteur du pic,
OÙ m, est la masse, en grammes, de I'échantillon.
wll, est la largeur B mi-hauteur du pic;
3.6.2 Calcul des rbsultats B partir d'un seul point
d'6talonnage
c) planimétrie.
S'il existe une relation linéaire entre les aires des pics et les con-
Pour des déterminations de routine, il suffit de mesurer et de
centrations respectives de styrbne, utiliser I'équation
comparer les hauteurs des pics de I'échantillon et du chromato-
gramme d'étalonnage. La méthode retenue pour la détermina-
Pa = 1,5 (---> mh A, AS
tion des aires doit être la même pour les pics de I'échantillon et
pour les pics des mélanges étalons.
mp A; As
où
3.6 Expression des r6sultats
A;, Ai, A,, A,, mp et Pa ont les mêmes significations
3.6.1 Calcul des r6sultats B partir d'un graphique
qu'en 3.6.1;
d'btalonnage
mi est la masse de styrène, pesée dans le mélange étalon
3.6.1.1 Tracé du graphique d'étalonnage
de 1 O00 ml (3.5.1).
Tracer un graphique d'étalonnage en portant les rapports des
NOTE - Si l'étalon interne est présent en tant que composant dans la
aires des pics résine UP b I'état polymérisé (ce qui peut être vu B partir d'un essai b
blanc sur la solution d'essai, c'est-b-dire sans addition de l'étalon
interne), la teneur en monom6re peut être déterminée par la méthode
des ajouts dosés.
3.6.3 Calcul de la teneur en styrhe monom&re
où
Pour calculer la teneur en styrène monom6re par rapport B la
teneur en résine du matériau soumis 8 l'essai, substituer dans
A; est l'aire du pic de styrène dans le mélange étalo
...
Questions, Comments and Discussion
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