ISO 4650:2012
(Main)Rubber — Identification — Infrared spectrometric methods
Rubber — Identification — Infrared spectrometric methods
ISO 4650:2012 specifies two methods for the identification of rubbers, including thermoplastic elastomers, either in the raw state or in the form of vulcanized or unvulcanized mixes. The first method is based on infrared spectrometric examination using the transmission technique. The second method makes use of analysis by reflectance. A comparison of the spectra resulting from reflectance (attenuated total reflectance, ATR) and transmission (film) is given. Both methods comprise examination of polymers by their pyrolysis products (pyrolysates), or by films cast from solution or obtained by moulding (for raw rubbers only). Typical spectra are given. The methods specified are qualitative methods only.
Caoutchouc — Identification — Méthodes spectrométriques dans l'infrarouge
L'ISO 4650:2012 spécifie deux méthodes pour l'identification des caoutchoucs, y compris les élastomères thermoplastiques, soit à l'état brut soit sous forme de mélanges, vulcanisés ou non. La première méthode est basée sur l'examen spectroscopique en rayonnement infrarouge utilisant la technique par transmission. La seconde méthode utilise l'analyse par réflexion. Une comparaison des spectres obtenus par réflexion (ATR, de l'anglais «attenuated total reflectance») et par transmission (film) est donnée dans l'Annexe A. Les deux méthodes consistent à examiner les polymères à partir de leurs produits de pyrolyse (pyrolysats), ou à partir de films obtenus par solution ou par moulage (pour les caoutchoucs bruts uniquement). Des spectres types sont donnés. Les méthodes spécifiées sont uniquement des méthodes qualitatives.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4650
Third edition
2012-12-15
Rubber — Identification — Infrared
spectrometric methods
Caoutchouc — Identification — Méthodes spectrométriques dans
l’infrarouge
Reference number
©
ISO 2012
© ISO 2012
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Principle . 1
3.1 Analysis by transmission . 1
3.2 Analysis by reflectance . 1
4 Types of rubber . 2
4.1 General . 2
4.2 Exceptions for blends . 3
4.3 Reference spectra . 4
5 Reagents . 4
6 Apparatus . 4
7 Procedure for infrared spectrometric examination using the transmission technique.6
7.1 Procedure for raw rubber films moulded or cast from solution . 6
7.2 Procedure for raw rubbers, vulcanizates and films obtained from pyrolysate . 6
7.3 Procedure for vulcanized rubber film obtained after evaporation of the solution solvent . 7
8 Procedure for attenuated total reflectance (ATR or micro-ATR) surface analysis .8
9 Interpretation of spectra . 8
9.1 Reference spectra . 8
9.2 Tables of diagnostic absorptions . 9
10 Test report . 9
Annex A (informative) Comparison of reflectance and transmission spectra .10
Annex B (informative) Absorption characteristics and reference spectra .11
Bibliography .88
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
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.
ISO 4650 was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee
SC 2, Testing and analysis.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 4650:2005), which has been
technically revised.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 4650:2012(E)
Rubber — Identification — Infrared spectrometric methods
1 Scope
This International Standard specifies two methods for the identification of rubbers, including
thermoplastic elastomers, either in the raw state or in the form of vulcanized or unvulcanized mixes.
The first method is based on infrared spectrometric examination using the transmission technique. The
second method makes use of analysis by reflectance.
A comparison of the spectra resulting from reflectance (attenuated total reflectance ATR) and
transmission (film) is given in Annex A.
Both methods comprise examination of polymers by their pyrolysis products (pyrolysates), or by films
cast from solution or obtained by moulding (for raw rubbers only).
Typical spectra are given in Annex B.
The principle of the methods implies that sample preparation and analysis of the infrared spectra are
carried out by experienced personnel and that the equipment used for the production of spectra is
operated in accordance with the manufacturer’s instructions for optimum performance. Details of the
operation of infrared spectrometers are not included in this International Standard.
The methods specified are qualitative methods only.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable to its application. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 1407, Rubber — Determination of solvent extract
ISO 18064, Thermoplastic elastomers — Nomenclature and abbreviated terms
3 Principle
3.1 Analysis by transmission
The extractable material is first extracted from a test sample of the rubber and the rubber then prepared
under precise conditions for spectroscopy in the form of raw polymer film, vulcanizate pyrolysate or
vulcanizate film. The IR spectrum is recorded and then interpreted by comparison with a set of typical
reference spectra.
3.2 Analysis by reflectance
This technique is directly applicable to raw rubbers and to vulcanized and unvulcanized rubbers. In the
case of vulcanized and unvulcanized rubbers, the presence of organic or mineral additives can affect the
interpretation of the spectrum.
4 Types of rubber
4.1 General
Both methods are applicable to rubbers in the raw state and, if compounded, in both the vulcanized and
unvulcanized states. They are applicable to the following types of rubber occurring either alone or in
a binary mixture when the proportion of the minor component is, in general, between 10 % to 20 % by
mass of the mixture (see, however, exceptions in 4.2).
4.1.1 M group
4.1.1.1 Acrylic rubber (ACM): Copolymer of ethyl acrylate (or other acrylates) and a small amount of
a monomer which facilitates vulcanization.
4.1.1.2 Copolymer of ethyl acrylate (or other acrylates) and ethylene (AEM).
4.1.1.3 Chloropolyethylene (CM) and chlorosulfonylpolyethylene (CSM): The methods will not
differentiate CM from CSM, and it will not differentiate between different types of CSM.
4.1.1.4 Ethylene-propylene copolymer (EPM) and ethylene-propylene-diene terpolymer
(EPDM): The methods will not differentiate between the two types of polymer. However, examination of
the spectrum gives some information about the ethylene-to-propylene ratio.
4.1.1.5 Fluorocarbon rubber (FKM): Examination of the pyrolysate may give some information about
the different grades of fluorocarbon rubber present.
4.1.2 O group
4.1.2.1 Polychloromethyloxirane (CO): Copolymer of ethylene oxide and chloromethyloxirane (ECO)
and terpolymers (GECO). Examination of the pyrolysate will not differentiate between different types of CO.
4.1.3 Q group
4.1.3.1 Polydimethylsiloxane (MQ), polymethylphenylsiloxane (PMQ) and polymethyl-
fluorosiloxane (FMQ): Examination of the pyrolysate will differentiate PMQ from MQ.
4.1.4 R group
4.1.4.1 Butadiene rubber (BR): Examination of the pyrolysate will not differentiate between butadiene
rubbers having different isomer ratios. However, examination of a raw rubber film gives some information
about the isomer ratio.
4.1.4.2 Chloroprene rubber (CR): The methods will not differentiate between the different types of CR.
4.1.4.3 Isobutene-isoprene rubber (IIR) and halogenated isobutene-isoprene rubbers (BIIR and
CIIR) and brominated isobutylene-co-p-methylstyrene (BIMS): Under the conditions used, it is not
possible to differentiate between IIR, BIIR, CIIR and polyisobutene.
4.1.4.4 Natural rubber (NR) and synthetic isoprene rubber (IR): Natural rubber (1,4-cis-
polyisoprene), gutta percha, balata (1,4-trans-polyisoprene) and synthetic isoprene rubber, whatever
their microstructure (1,4-cis, 1,4-trans or 3,4-), are included.
2 © ISO 2012 – All rights reserved
4.1.4.4.1 Examination of a rubber film will differentiate between 1,4-cis, 1,4-trans and 3,4-polyisoprenes;
for non-extracted rubbers, it will differentiate natural rubber from 1,4-cis synthetic isoprene rubber, and
1,4-trans natural polyisoprenes from their synthetic counterparts. Examination of the pyrolysate film
obtained from a vulcanizate provides no information on the microstructure of the polyisoprene or its
origin, whether natural or synthetic.
4.1.4.5 Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR): The methods will differentiate carboxylic acrylonitrile-
butadiene rubbers (XNBRs) from hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubbers (HNBRs). Associations of
butadiene copolymers and PVC are included. Examination of the pyrolysate film gives some information
about the acrylonitrile content.
4.1.4.6 Styrene-butadiene rubber (SBR): The methods will differentiate α-methylstyrene-butadiene
rubbers from styrene-butadiene rubbers. Copolymers of styrene and butadiene, as well as of their
substituted derivatives (e.g. α-methylstyrene), are included. Examination of a pyrolysate will not
differentiate emulsion-polymerized rubbers from solution-polymerized rubbers. However, examination
of a spectrum gives some information about the monomer ratio.
4.1.4.7 Polynorbornene.
4.1.5 T group
4.1.5.1 Polysulfide rubbers.
4.1.6 U group
4.1.6.1 Polyester urethane (AU) and polyether urethane (EU): The methods cover only millable
polyurethanes.
4.1.7 TPE group
4.1.7.1 As defined in ISO 18064.
4.2 Exceptions for blends
4.2.1 Analysis of a blend of ethylene-propylene rubber with other rubbers presents difficulties when its
ethylene-propylene content is below 40 %.
4.2.2 The methods will not differentiate between blends of ethylene-propylene rubber with chlorinated
polyethylene and/or chloro-sulfonated polyethylene.
4.2.3 Analysis of a blend of natural and/or synthetic polyisoprene and chloroprene rubber may present
difficulties, and identification of the minor component may only be possible when the content is equal to
or greater than 30 % in the blend.
4.2.4 The methods will not differentiate NBR from NBR/BR blends or NBR blends, nor will it differentiate
SBR from SBR/BR blends or SBR blends.
4.2.5 The presence of high quantities of sulfur in a vulcanizate may affect some characteristic bands.
4.2.6 The methods will not differentiate NBR/PVC blends from blends of NBR with other halogenated
polymers or additives.
4.3 Reference spectra
–1 –1
Tables of absorption characteristics and reference spectra from 4 000 cm to 600 cm for typical
rubbers are given in Annex B.
5 Reagents
5.1 Nitrogen, in pressurized cylinders.
5.2 Extraction solvents, chosen to achieve maximum extraction (alternative solvents may be used on
condition that it can be shown that they do not interfere with the interpretation of the infrared spectrum):
5.2.1 Methanol.
5.2.2 Acetone.
5.3 Solvents for rubber dissolution and film preparation, water-free and free from residues
(see ISO 1407):
5.3.1 Chloroform.
5.3.2 1,2-dichlorobenzene.
5.4 Sodium sulfate, anhydrous.
5.5 Universal pH-indicator paper.
6 Apparatus
6.1 Extraction apparatus.
The apparatus specified in ISO 1407 is satisfactory.
6.2 Pyrolysis apparatus (see Figure 1), comprising a glass tube A having inward projections to prevent
the sample from falling to the bottom of the tube, and a lateral condenser tube. The tube A has a standard
ground-glass joint B that carries a small glass adductor tube. A collecting tube C is placed under the
condenser tube. A thermoregulated electric furnace D accommodates an aluminium block E with holes
for one or more tubes A.
4 © ISO 2012 – All rights reserved
Key
A glass tube for sample
B ground-glass joint
C collecting tube
D thermoregulated electric furnace
E aluminium block, bored to hold tubes
F thermocouple
Figure 1 — Temperature-controlled pyrolysis apparatus
6.3 Capillary pipettes.
6.4 Oven, capable of being maintained at 200 °C ± 5 °C.
6.5 Water bath.
6.6 Polished potassium bromide salt plates.
Other infrared transmission materials may be used if they show sufficient transmittance for analysis
−1 –1
within a wavenumber range between 4 000 cm and 600 cm .
6.7 Filter aid, e.g. diatomaceous earth or similar.
6.8 Infrared spectrometer, of either the Fourier transform or dispersive type, with a wavenumber
–1 –1 –1
range of 4 000 cm to 600 cm and a spectral resolution of 4 cm or higher.
6.9 ATR (attenuated total reflectance) attachment with a suitable reflecting crystal (e.g.
diamond, ZnSe, Ge).
7 Procedure for infrared spectrometric examination using the transmission
technique
7.1 Procedure for raw rubber films moulded or cast from solution
7.1.1 Using a suitable solvent (see 5.2), extract the extractable material from a test sample of 2 g to 5 g
in accordance with the procedure given in ISO 1407.
7.1.2 Dissolve a sufficient amount of the extracted rubber in a suitable solvent (see 5.3), at room
temperature or under reflux, to give a concentrated solution.
7.1.3 Place a few drops of the concentrated solution on a potassium bromide salt plate (6.6) and allow
the solvent to evaporate.
7.1.4 Films of raw rubber of a suitable thickness may also be obtained by moulding.
–1 –1
7.1.5 Record the spectrum from 4 000 cm to 600 cm using the infrared spectrometer (6.8).
7.1.6 After recording the spectrum, verify that no solvent absorption bands are present and check that
the bands of the spectrum are neither off-scale nor too low. If these conditions are not met, repeat the
preparation procedure on a fresh test sample and record a new spectrum.
7.1.7 A test for halogens may be carried out as described in 7.2.1.4.
7.2 Procedure for raw rubbers, vulcanizates and films obtained from pyrolysate
NOTE The methods described in 7.2.1 and 7.2.2 may give different relative absorbances for the polymers in
a given blend.
7.2.1 Preferred method: Temperature-controlled pyrolysis in a stream of nitrogen
7.2.1.1 Extract a 2 g to 5 g test sample in accordance with the procedure given in ISO 1407.
7.2.1.2 Depending on the nature of the composition of the unknown vulcanizate and of the type of
apparatus used, place 0,5 g to 2 g of the extracted, dried test sample in the pyrolysis tube A (see Figure 1).
7.2.1.3 Introduce a small quantity of sodium sulfate in the collector tube C to absorb water formed in
the pyrolysis.
7.2.1.4 Carry out a test for halogen, for instance by placing a strip of moistened indicator paper (5.5)
across the mouth of the collecting tube. An acid colour, pH 1 to pH 2, indicates the presence of halogen.
Residues of halogenated additives present in the vulcanizate may cause interference. Other suitable
halogen-detection methods may also be used.
7.2.1.5 Bring the electric furnace D to 525 °C ± 50 °C and hold within this temperature range. This
temperature range is recommended to obtain rapid pyrolysis without excessive degradation or
carbonization. A temperature of 475 °C is advised, however, to obtain the maximum quantity of pyrolysate
for NR, IR, BR, SBR, IIR, BIIR and CIIR.
7.2.1.6 After substituting the pyrolysis tube A containing prepared sample inside with nitrogen (5.1),
pass a slow stream of nitrogen through the tube and into a hole in the aluminium block E. Nitrogen serves
to displace air, prevent oxidation and facilitate transfer of the pyrolysis products into the collecting tube
3 3
C. Maintain the nitrogen flow at 10 cm /min ± 2 cm /min.
6 © ISO 2012 – All rights reserved
7.2.1.7 Continue the heating to complete distillation, i.e. for about 15 min.
7.2.1.8 Place a few drops of the homogenized pyrolysate between two potassium bromide salt plates and
mount the cell in the infrared spectrometer. Run the spectrum immediately after pyrolysis to avoid oxidation.
–1 –1
7.2.1.9 Record the infrared spectrum from 4 000 cm to 600 cm , performing the same checks as
described in 7.1.6.
7.2.2 Alternative method: Gas flame pyrolysis
7.2.2.1 Rapid pyrolysis may be performed in a test tube in place of the procedures described in 7.2.1.2,
7.2.1.3, 7.2.1.5, 7.2.1.6 and 7.2.1.7.
7.3 Procedure for vulcanized rubber film obtained after evaporation of the solution
solvent
NOTE The methods described in 7.3.1 and 7.3.2 may give different relative absorbances for the polymers in a
given blend. The films obtained by the method described in 7.3.2 may contain a higher proportion of the thermally
less stable polymer.
7.3.1 Dissolution of vulcanizate
7.3.1.1 Prepare a test sample of about 2 g (or 6 g if the presence of chloroprene rubber is suspected)
(see 7.3.1.2 and 7.3.1.3) and proceed with the extraction as described in ISO 1407.
7.3.1.2 Pyrolyse approximately 1 g of the prepared test sample and carry out a halogen test as
described in 7.2.1.4.
7.3.1.3 If no chloroprene rubber is present, place 1 g of the test sample prepared in 7.3.1.1 and 50 cm
of a solvent appropriate to the rubber type (see 5.3) (1,2-dichlorobenzene is suggested) in a 100 cm flask
fitted with a reflux condenser. If chloroprene rubber is present, place approximately 5 g of the test sample
3 3
prepared in 7.3.1.1 with 200 cm of solvent in a 500 cm flask fitted with a reflux condenser.
Heat the contents until the test sample has dissolved.
The time required for adequate dissolution varies depending on the rubber, e.g. 3 h to 4 h for NR; 12 h
for CR. To reduce the risk of altering the molecular structure of the rubber, do not exceed 12 h heating.
7.3.1.4 If the rubber does not contain carbon black, centrifuge to eliminate mineral fillers.
7.3.1.5 If the rubber contains carbon black, add 10 g to 20 g of filter aid (6.7) and filter through ordinary
filter paper. Should the filtrate contain carbon black, repeat the filtration with more filter aid.
NOTE Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) may be retained on the filter paper.
7.3.1.6 Concentrate the centrifuged or filtered solution to a small volume under a stream of nitrogen
(5.1) or reduced pressure.
7.3.1.7 Evaporate a few drops of the concentrated solution on a potassium bromide salt plate.
–1 –1
7.3.1.8 Record the infrared spectrum from 4 000 cm to 600 cm , performing the same checks as
described in 7.1.6.
7.3.2 Mild thermal degradation of vulcanizates
7.3.2.1 This technique shall not be used on blends which may contain chloroprene rubber.
7.3.2.2 Prepare a test sample of 2 g as described in 7.2.1.1
7.3.2.3 Place the prepared test sample in a test tube capped with glass wool and heat for about 10 min
in an oven (6.4) regulated at 200 °C ± 5 °C (a temperature of 180 °C is advised for NR, IR, BR, SBR, IIR, BIIR
and CIIR rubbers).
7.3.2.4 Allow the test sample to cool, transfer to a 100 cm flask fitted with a reflux condenser and add
50 cm of chloroform (5.3.1) to the flask. Place the flask in a hot water bath.
7.3.2.5 Allow the flask and contents to remain for about 30 min in the water bath, with the solvent
refluxing, to dissolve the degraded rubber.
7.3.2.6 Filter the mixture obtained in 7.3.2.5 through filter paper to remove any undissolved vulcanizate
and fillers. Should carbon black be released from the vulcanizate, add a small amount of filter aid (6.7) to
the solution before filtering.
7.3.2.7 When it is suspected that the filtrate obtained in 7.3.2.6 contains material other than rubber
which might interfere in the interpretation of the final spectrum, precipitate the polymer from the filtrate
obtained in 7.3.2.6 using methanol. Filter off the recovered polymer and redissolve it in chloroform (5.3.1).
7.3.2.8 Evaporate a few drops of the chloroform solution on a potassium bromide salt plate (6.6) to give
a film thickness suitable for the production of an analytical spectrum.
–1 –1
7.3.2.9 Record the spectrum from 4 000 cm to 600 cm , performing the same checks as described in
7.1.6.
8 Procedure for attenuated total reflectance (ATR or micro-ATR) surface analysis
8.1 Carry out an extraction of the test sample in accordance with ISO 1407, using a suitable solvent, or
clean the sample surface with the solvent, and then dry quickly to eliminate the solvent.
8.2 Clean the crystal surface before the test.
8.3 Place the test sample on the crystal, ensuring good contact.
8.4 Record the spectrum.
NOTE The presence of some mineral fillers may mask the polymer spectrum. Sometimes, they may be
eliminated by specific chemical attacks from surface, under particular conditions.
9 Interpretation of spectra
9.1 Reference spectra
9.1.1 Due to the existence of different spectral presentation modes, it may be necessary to prepare a set
of reference spectra on the same infrared spectrometer as is used to analyse the unknown samples.
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9.1.2 Reference spectra shall be produced from test samples of known composition, following the
procedure used for unknown samples.
9.1.3 Spectra of mixtures are not given in Annex B because of the multiplicity of polymer combinations
and proportions. Each laboratory should prepare its own set from test samples of known composition.
9.1.4 Small, but unavoidable, variations in experimental conditions and instrument characteristics may
give rise to slight differences in spectra. Spectra produced at different times may not be identical in terms
of peak height and absorbance.
9.1.5 In all cases, spectra shall be interpreted bearing in mind the result of the test for halogen.
9.1.6 The comparison between test spectra and reference spectra shall take into account the
wavenumbers of the bands, how many bands are present, their relative intensity and their form. Any
unexpected bands shall also be interpreted. It is essential that all the bands be examined, irrespective of
their number.
9.2 Tables of diagnostic absorptions
9.2.1 The tables of diagnostic absorption bands given in Annex B shall be used only in conjunction with
reference spectra. Their purpose is to indicate the principal absorption bands.
9.2.2 The tables complement the reference spectra by drawing attention to absorption bands which are
absent, permitting the elimination of certain rubbers when ambiguity could otherwise arise.
9.2.3 Diagnostic absorption bands are classified by increasing wavenumber. A diagnostic absorption
band is one whose features are recognized by an experienced analyst as being of significance in rubber
identification. These features, associated with certain compositional or structural characteristics of the
pyrolysates and films, are reproducible in the sense that they are not seriously influenced by moderate
variations in the conditions of pyrolysis or of dissolution.
10 Test report
The test report shall include the following particulars:
a) sample details:
1) a full description of the sample,
2) if appropriate, the method of preparation of the test sample from the sample;
b) test method:
1) a reference to this International Standard, i.e. ISO 4650,
2) the test procedure used (film or ATR);
c) details of any procedures not specified in this International Standard;
d) the test results, i.e. identification of the rubber(s) in the sample;
e) the date of the test.
Annex A
(informative)
Comparison of reflectance and transmission spectra
Spectra resulting from reflectance (ATR) and transmission (film) differ only in the intensity of the
absorption bands. Figure A.1 shows a comparison of the two types of spectrum.
Key
−1
X wave number, cm
Y absorbance, %
1 transmission (film) spectrum
2 ATR spectrum
Figure A.1 — Acrylic rubber (ACM) — Comparison of transmission (film) and reflectance
(ATR) spectra
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Annex B
(informative)
Absorption characteristics and reference spectra
B.1 General
B.1.1 This annex provides tables of absorption characteristics and figures showing reference spectra
for pyrolysates and films.
B.1.2 Comparisons between sample spectra and reference spectra will have to take into account the
position of the bands, how many there are, their relative intensity and their shape.
B.1.3 It is essential that all the bands in a spectrum be examined, with no restrictions on the zone which
is searched for characteristic bands.
B.2 Tables of absorption characteristics and figures showing reference spectra
B.2.1 In order to ease the task of the user of this International Standard, the scale chosen for the
presentation of the spectra is designed to show clearly the specific absorption bands.
B.2.2 Table B.1 indicates which figures correspond to the reference spectra for which types of rubber.
–1 –1
NOTE Absorption by carbon dioxide (in the neighbourhood of 2 350 cm and 670 cm ) and by water
–1 –1 –1 –1
molecules (4 000 cm to 3 500 cm and 2 000 cm to 1 500 cm ) can also be observed in the spectra.
Table B.1 — Types of rubber and corresponding reference spectra
Figure number
Table Symbol for
Type of rubber Raw polymer
Vulcanizate
number rubber
pyrolysate
Film ATR
M group
B.2 ACM Acrylic rubber B.1 a) B.1 b) B.2
B.3 AEM Acrylic and ethylene rubber B.3 a) B.3 b) B.4
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4650
Troisième édition
2012-12-15
Caoutchouc — Identification —
Méthodes spectrométriques dans
l’infrarouge
Rubber — Identification — Infrared spectrometric methods
Numéro de référence
©
ISO 2012
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Principe . 1
3.1 Analyse par transmission . 1
3.2 Analyse par réflexion . 1
4 Types de caoutchouc . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Exceptions pour les mélanges de caoutchoucs . 3
4.3 Spectres de référence . 4
5 Réactifs . 4
6 Appareillage . 4
7 Mode opératoire pour examen par spectrométrie infrarouge en utilisant la technique
par transmission . 6
7.1 Mode opératoire pour films de caoutchouc brut moulés ou obtenus à partir
d’une solution . 6
7.2 Mode opératoire pour caoutchoucs bruts, vulcanisats et films obtenus à partir
d’un pyrolysat . 6
7.3 Mode opératoire pour film de caoutchouc vulcanisé obtenu après évaporation du solvant
d’une solution . 7
8 Mode opératoire pour la réflexion totale atténuée (ATR ou micro-ATR): analyse de surface .8
9 Interprétation des spectres . 9
9.1 Spectres de référence . 9
9.2 Tables d’absorptions caractéristiques . 9
10 Rapport d’essai .10
Annexe A (informative) Comparaison des spectres obtenus par réflexion ou par transmission .11
Annexe B (informative) Absorptions caractéristiques et spectres de référence .12
Bibliographie .90
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives
ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 4650 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 45, Élastomères et produits à base d’élastomères,
sous-comité SC 2, Essais et analyses.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 4650:2005), dont elle constitue une
révision technique.
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NORME INTERNATIONALE ISO 4650:2012(F)
Caoutchouc — Identification — Méthodes
spectrométriques dans l’infrarouge
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie deux méthodes pour l’identification des caoutchoucs, y
compris les élastomères thermoplastiques, soit à l’état brut soit sous forme de mélanges, vulcanisés ou
non. La première méthode est basée sur l’examen spectroscopique en rayonnement infrarouge utilisant
la technique par transmission. La seconde méthode utilise l’analyse par réflexion.
Une comparaison des spectres obtenus par réflexion (ATR, de l’anglais «attenuated total reflectance»)
et par transmission (film) est donnée dans l’Annexe A.
Les deux méthodes consistent à examiner les polymères à partir de leurs produits de pyrolyse (pyrolysats),
ou à partir de films obtenus par solution ou par moulage (pour les caoutchoucs bruts uniquement).
Des spectres types sont donnés dans l’Annexe B.
Le principe de ces méthodes implique que la préparation des échantillons et l’analyse des spectres
infrarouges soient réalisées par un personnel expérimenté et que l’équipement utilisé pour la production
des spectres soit utilisé selon les instructions du fabricant en vue d’obtenir les performances optimales.
Les détails relatifs à l’utilisation des spectromètres infrarouges ne sont pas inclus dans la présente
Norme internationale.
Les méthodes spécifiées sont uniquement des méthodes qualitatives.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 1407, Caoutchouc — Détermination de l’extrait par les solvants
ISO 18064, Élastomères thermoplastiques — Nomenclature et termes abrégés
3 Principe
3.1 Analyse par transmission
Le matériau extractible est tout d’abord prélevé d’un échantillon de caoutchouc, et le caoutchouc est alors
préparé dans des conditions précises pour spectroscopie sous forme de film polymère brut, pyrolysat
vulcanisé ou film vulcanisé. Le spectre infrarouge est enregistré et puis interprété par comparaison
avec un jeu de spectres types de référence.
3.2 Analyse par réflexion
Cette technique est directement applicable aux caoutchoucs bruts et aux caoutchoucs vulcanisés ou non.
Pour ces deux derniers, la présence d’ingrédients organiques ou minéraux peut affecter l’interprétation
des spectres.
4 Types de caoutchouc
4.1 Généralités
Les deux méthodes sont applicables aux caoutchoucs à l’état brut et, lorsqu’ils sont sous la forme de
mélange, à l’état vulcanisé ou non. Elles sont applicables aux types de caoutchoucs suivants, se trouvant
seuls ou en mélanges binaires, quand la teneur du composant en plus faible proportion est comprise, en
général, entre 10 % et 20 % en masse dans le mélange (voir cependant les exceptions en 4.2).
4.1.1 Groupe M
4.1.1.1 Caoutchouc acrylique (ACM): Copolymères d’acrylate d’éthyle (ou d’autres acrylates) et une
faible quantité d’un monomère qui facilite la vulcanisation.
4.1.1.2 Copolymères d’acrylate d’éthyle (ou d’autres acrylates) et d’éthylène (AEM).
4.1.1.3 Polyéthylène chloré (CM) et polyéthylène chlorosulfoné (CSM): La méthode ne permet pas
de différencier le CM du CSM, et ne permet pas de différencier les différents types de CSM.
4.1.1.4 Copolymères d’éthylène et de propylène (EPM) et terpolymère d’éthylène, de propylène
et d’un diène (EPDM): Les deux méthodes ne permettent pas de différencier les deux types de polymères.
Cependant, l’examen du spectre donne quelques informations sur les proportions de l’éthylène par
rapport au propylène.
4.1.1.5 Caoutchoucs fluorocarbonés (FKM): L’examen du pyrolysat peut donner quelques
informations sur les différentes qualités de caoutchoucs fluorocarbonés présents.
4.1.2 Groupe O
4.1.2.1 Polychlorométhyloxyrane (CO): Copolymères d’oxyde d’éthylène et de chlorométhyloxyrane
(ECO) et terpolymères d’épichlorhydrine, d’oxyde d’éthylène d’éther allylique glycidylique (GECO).
L’examen du pyrolysat ne permet pas de distinguer les différents types de CO.
4.1.3 Groupe Q
4.1.3.1 Polyméthylsiloxane (MQ), polyphénylméthylsiloxane (PMQ) et polyméthylfluorosiloxane
(FMQ): L’examen du pyrolysat permet de différencier les PMQ des MQ.
4.1.4 Groupe R
4.1.4.1 Caoutchouc butadiène (BR): L’examen du pyrolysat ne permet pas de différencier des
caoutchoucs butadiènes ayant des proportions différentes d’isomères. Cependant, l’examen d’un film de
caoutchouc brut permet de donner quelques indications sur la proportion des isomères.
4.1.4.2 Caoutchouc chloroprène (CR): La méthode ne permet pas de distinguer les différents types de CR.
4.1.4.3 Caoutchouc isobutène-isoprène (IIR) et caoutchoucs isobutène-isoprène avec un halogène
(BIIR et CIIR) et terpolymère d’isobutylène, de paraméthylstyrène et de bromoparaméthylstyrène
(BIMS): Dans les conditions utilisées pour la méthode, il n’est pas possible de distinguer les IIR, BIIR, CIIR
et polyisobutènes.
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4.1.4.4 Caoutchouc naturel (NR) et caoutchouc isoprène synthétique (IR): Le caoutchouc naturel
(polyisoprène 1-4 cis), gutta-percha, balata (polyisoprène 1-4 trans) et le caoutchouc isoprène synthétique,
quelle que soit leur microstructure, (1,4-cis, 1,4-trans ou 3,4-) sont inclus dans cette rubrique.
4.1.4.4.1 L’examen d’un film de caoutchouc brut permet d’identifier les polyisoprènes 1-4 cis, 1-4 trans
et 3-4; pour les caoutchoucs non extraits, il permet de distinguer le caoutchouc naturel du caoutchouc
synthétique isoprène 1,4-cis, et les polyisoprènes 1,4-trans naturels de leurs homologues synthétiques.
L’examen d’un film obtenu à partir de vulcanisat ne fournit aucune information sur la microstructure du
polyisoprène, ni sur son origine naturelle ou synthétique.
4.1.4.5 Caoutchouc butadiène-nitrile acrylique (NBR): Les méthodes permettent de distinguer les
caoutchoucs butadiène-nitrile acrylique carboxylés (XNBR) des caoutchoucs butadiène-nitrile acrylique
hydrogénés (HNBR). Les associations de copolymères de butadiène et PVC sont incluses. L’examen du film
obtenu du pyrolysat donne quelques indications sur la teneur en acrylonitrile.
4.1.4.6 Caoutchouc butadiène-styrène (SBR): Les méthodes permettent de distinguer les
caoutchoucs α-méthylstyrène-butadiène des caoutchoucs styrène-butadiène. Les copolymères du styrène
et du butadiène, ainsi que leurs dérivés substitués (par exemple, α-méthylstyrène), sont inclus. L’examen
du pyrolysat ne permet pas de distinguer les caoutchoucs polymérisés en émulsion de ceux qui sont
polymérisés en solution. Cependant, l’examen d’un spectre permet de donner quelques indications sur la
proportion des monomères.
4.1.4.7 Polynorbornène.
4.1.5 Groupe T
4.1.5.1 Caoutchoucs polysulfure.
4.1.6 Groupe U
4.1.6.1 Polyesteruréthane (AU) et polyétheruréthane (EU): Les méthodes couvrent uniquement les
polyuréthanes malaxables.
4.1.7 Groupe TPE
4.1.7.1 Tel que défini dans l’ISO 18064.
4.2 Exceptions pour les mélanges de caoutchoucs
4.2.1 L’analyse d’un caoutchouc éthylène-propylène mélangé avec d’autres caoutchoucs présente des
difficultés lorsque la teneur en éthylène-propylène est inférieure à 40 %.
4.2.2 Dans le cas d’association de caoutchouc éthylène-propylène avec des polyéthylènes chlorés
et/ou des polyéthylènes chlorosulfonés, les méthodes ne permettent pas de distinguer ces différentes
qualités entre elles.
4.2.3 L’analyse d’un mélange de caoutchouc naturel et/ou de caoutchouc synthétique polyisoprène et
chloroprène peut présenter des difficultés, et l’identification d’un ingrédient mineur n’est possible que
lorsque la teneur est supérieure ou égale à 30 % dans le mélange.
4.2.4 Les méthodes ne permettent pas de distinguer un NBR d’un mélange NBR/BR ou d’un mélange
BR, ni de distinguer un SBR d’un mélange SBR/BR ou d’un mélange SBR.
4.2.5 La présence de quantités importantes de soufre dans un vulcanisat peut affecter certains groupes
caractéristiques.
4.2.6 Les méthodes ne permettent pas de distinguer un mélange NBR/PVC d’un mélange PVC avec
d’autres polymères ou additifs halogénés.
4.3 Spectres de référence
−1 −1
Des tableaux de valeurs d’absorption et spectres de références de 4 000 cm à 600 cm pour des
caoutchoucs types sont donnés dans l’Annexe B.
5 Réactifs
5.1 Azote, en bouteille sous pression.
5.2 Solvants pour l’extraction, choisis pour obtenir l’extraction maximale (des solvants de
remplacement peuvent être utilisés à condition qu’il soit démontré qu’ils n’interfèrent pas dans
l’interprétation du spectre infrarouge):
5.2.1 Méthanol.
5.2.2 Acétone.
5.3 Solvants pour la dissolution du caoutchouc et la préparation du film, anhydres et exempts de
résidus (voir ISO 1407):
5.3.1 Chloroforme.
5.3.2 Dichloro-1,2 benzène.
5.4 Sulfate de sodium, anhydre.
5.5 Papier indicateur de pH universel.
6 Appareillage
6.1 Appareil à extraction.
L’appareil spécifié dans l’ISO 1407 est satisfaisant.
6.2 Appareil à pyrolyse (voir Figure 1), consistant en un tube de verre A ayant, à l’intérieur, des
pointes pour empêcher l’échantillon de tomber au fond, et un tube réfrigérant latéral. Le tube A a une
ouverture rodée B qui supporte un petit tube adducteur en verre. Un tube collecteur C est place sous le
tube réfrigérant. Un four électrique thermorégulé D possède un bloc d’aluminium E avec des trous pour
un ou plusieurs tubes A.
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Légende
A tube en verre pour l’échantillon
B ouverture rodée
C tube collecteur
D four électrique thermorégulé
E bloc d’aluminium, avec des trous pour recevoir les tubes
F thermocouple
Figure 1 — Appareillage à pyrolyse à température contrôlée
6.3 Pipettes capillaires.
6.4 Étuve, pouvant être maintenue à 200 °C ± 5 °C.
6.5 Bain d’eau.
6.6 Lames polies de bromure de potassium.
D’autres matériaux de transmission infrarouge peuvent être utilisés s’ils présentent une transmittance
−1 −1
suffisante pour les analyses dans une plage de nombre d’ondes compris entre 4 000 cm et 600 cm .
6.7 Agent de filtration, par exemple silice de diatomées ou autre produit similaire.
6.8 Spectromètre infrarouge, soit à transformée de Fourier transformée ou de type dispersif, avec
−1 −1 −1
une plage de nombre d’ondes de 4 000 cm à 600 cm et une résolution spectrale d’au moins 4 cm .
6.9 Accessoire ATR avec un cristal approprié (par exemple diamant, ZnSe ou Ge).
7 Mode opératoire pour examen par spectrométrie infrarouge en utilisant la
technique par transmission
7.1 Mode opératoire pour films de caoutchouc brut moulés ou obtenus à partir
d’une solution
7.1.1 En utilisant un solvant adapté (voir 5.2), extraire une prise d’essai d’un échantillon de 2 g à 5 g
conformément au mode opératoire donné dans l’ISO 1407.
7.1.2 Dissoudre une quantité suffisante du caoutchouc extrait dans un solvant adapté (voir 5.3), à
température ambiante ou à reflux, pour obtenir une solution concentrée.
7.1.3 Placer quelques gouttes de la solution concentrée sur une lame de bromure de potassium (6.6) et
laisser le solvant s’évaporer.
7.1.4 Des films de caoutchouc brut d’épaisseur appropriée peuvent également être obtenus par moulage.
−1 −1
7.1.5 Enregistrer le spectre de 4 000 cm à 600 cm en utilisant le the spectromètre infrarouge (6.8).
7.1.6 Après enregistrement du spectre, vérifier l’absence de bandes relatives au solvant et vérifier
que les bandes du spectre ne sont ni saturées ni de trop faible amplitude. Si ces conditions ne sont pas
atteintes, répéter le mode opératoire de préparation sur un échantillon d’essai frais et enregistrer un
nouveau spectre.
7.1.7 Un essai pour les halogènes peut être réalisé comme décrit en 7.2.1.4.
7.2 Mode opératoire pour caoutchoucs bruts, vulcanisats et films obtenus à partir
d’un pyrolysat
NOTE Les méthodes décrites en 7.2.1 et 7.2.2 peuvent donner des intensités d’absorption relatives différentes
pour les polymères d’un mélange donné.
7.2.1 Méthode préférentielle: pyrolyse à température contrôlée dans un courant d’azote
7.2.1.1 Extraire un échantillon d’essai de 2 g à 5 g conformément au mode opératoire donné dans l’ISO 1407.
7.2.1.2 Selon la nature de la composition du vulcanisat inconnu et du type d’appareil utilisé, placer
0,5 g à 2 g de l’échantillon d’essai extrait et séché dans le tube à pyrolyse A (voir Figure 1).
7.2.1.3 Introduire une petite quantité de sulfate de sodium dans le tube collecteur C pour absorber
l’eau produite pendant la pyrolyse.
7.2.1.4 Réaliser un essai pour les halogènes, par exemple en plaçant un morceau de papier indicateur
humide (5.5) devant l’ouverture du tube collecteur. Une couleur d’acide, pH 1 à pH 2, indique la présence
d’halogène. Les résidus d’additifs halogénés présents dans le vulcanisat peuvent interférer. D’autres
méthodes appropriées de détection des halogènes peuvent également être utilisées.
7.2.1.5 Porter le four électrique D à 525 °C ± 50 °C et maintenir cette plage de température. Cette
plage de température est recommandée pour obtenir une pyrolyse rapide sans dégradation excessive ni
carbonisation. Cependant, une température de 475 °C est conseillée, pour obtenir une quantité maximale
de pyrolysat pour les caoutchoucs NR, IR, BR, SBR, IIR, BIIR et CIIR.
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7.2.1.6 Faire passer un léger courant d’azote à travers le tube à pyrolyse A et introduire le tube contenant
la prise d’essai préparé avec de l’azote (5.1)dans un trou du bloc d’aluminium E. L’azote sert à déplacer
l’air pour éviter l’oxydation et faciliter le transfert des produits de pyrolyse dans le tube collecteur C.
3 3
Maintenir le courant d’azote à 10 cm /min ± 2 cm /min.
7.2.1.7 Maintenir le chauffage jusqu’à distillation complète, c’est-à-dire pendant 15 min environ.
7.2.1.8 Placer quelques gouttes du pyrolysat homogénéisé entre deux lames de bromure de potassium
et monter l’ensemble dans le spectromètre infrarouge. Obtenir le spectre immédiatement après la
pyrolyse pour éviter toute oxydation.
−1 −1
7.2.1.9 Enregistrer le spectre infrarouge de 4 000 cm à 600 cm , en procédant aux mêmes
vérifications que celles décrites en 7.1.6.
7.2.2 Méthode alternative: pyrolyse à l’aide d’une flamme de gaz
7.2.2.1 Une pyrolyse rapide peut être réalisée dans un tube d’essai en remplacement des modes
opératoires décrits en 7.2.1.2, 7.2.1.3, 7.2.1.5, 7.2.1.6 et 7.2.1.7.
7.3 Mode opératoire pour film de caoutchouc vulcanisé obtenu après évaporation du
solvant d’une solution
NOTE Les méthodes décrites en 7.3.1 et 7.3.2 peuvent donner des intensités d’absorption relatives différentes
pour les polymères d’un mélange donné. Les films obtenus par la méthode décrite en 7.3.2 peuvent contenir une
plus forte proportion du polymère le moins stable thermiquement.
7.3.1 Dissolution du vulcanisat
7.3.1.1 Préparer une prise d’essai d’environ 2 g (ou 6 g si la présence de caoutchouc chloroprène est
suspectée) (voir 7.3.1.2 et 7.3.1.3) et procéder à l’extraction comme décrit dans l’ISO 1407.
7.3.1.2 Pyrolyser approximativement 1 g de la prise d’essai préparé et faire l’essai de recherche de
l’halogène comme décrit en 7.2.1.4.
7.3.1.3 En cas d’absence de caoutchouc chloroprène, placer 1 g de la prise d’essai préparée en 7.3.1.1
et 50 cm d’un solvant approprié au type de caoutchouc (voir 5.3) (le 1 dichloro-1,2 benzène est suggéré)
dans une fiole de 100 cm surmontée d’un réfrigérant à reflux. En cas de présence de caoutchouc
chloroprène, placer environ 5 g de la prise d’essai préparée en 7.3.1.1 avec 200 cm de solvant dans une
fiole de 500 cm surmontée d’un réfrigérant à reflux.
Chauffer le contenu jusqu’à ce que l’échantillon d’essai soit dissous.
Le temps nécessaire pour une dissolution suffisante varie selon le caoutchouc, par exemple. 3 h à 4 h pour
le NR; 12 h pour le CR. Pour réduire le risqué de modification de la structure moléculaire du caoutchouc,
ne pas dépasser 12 h de chauffage.
7.3.1.4 Si le caoutchouc ne contient pas de noir de carbone, centrifuger pour éliminer les charges minérales.
7.3.1.5 Si le caoutchouc contient du noir de carbone, ajouter 10 g à 20 g de l’agent de filtration (6.7)
et filtrer à travers le papier filtre. Si le filtrat contient du noir de carbone, répéter la filtration avec plus
d’agent de filtration.
NOTE Du caoutchouc butadiène-acrylonitrile (NBR) peut être retenu par le papier filtre.
7.3.1.6 Concentrer la solution centrifugée ou filtrée à un volume réduit sous un courant d’azote (5.1) ou
sous pression réduite.
7.3.1.7 Évaporer quelques gouttes de la solution concentrée sur une lame de bromure de potassium.
−1 −1
7.3.1.8 Enregistrer le spectre infrarouge de 4 000 cm à 600 cm , en procédant aux mêmes
vérifications que celles décrites en 7.1.6.
7.3.2 Dégradation thermique modérée des vulcanisats
7.3.2.1 Cette technique ne doit pas être utilisée sur des mélanges qui peuvent contenir du caoutchouc
chloroprène.
7.3.2.2 Préparer une prise d’essai de 2 g comme décrit en 7.2.1.1
7.3.2.3 Placer la prise d’essai préparée dans un tube à essai fermé avec de la laine de verre et chauffer
pendant environ 10 min dans une étuve (6.4) contrôlée à 200 °C ± 5 °C (une température de 180 °C est
conseillée pour les caoutchoucs NR, IR, BR, SBR, IIR, BIIR et CIIR).
7.3.2.4 Laisser refroidir la prise d’essai, la transférer dans une fiole de 100 cm surmontée d’un
réfrigérant à reflux et ajouter 50 cm de chloroforme (5.3.1) dans la fiole. Placer la fiole dans un bain
d’eau chaude.
7.3.2.5 Laisser reposer la fiole et son contenu pendant environ 30 min dans le bain d’eau, avec le solvant
au reflux, pour effectuer la dissolution du caoutchouc dégradé.
7.3.2.6 Filtrer le mélange obtenu en 7.3.2.5 à travers un papier filtre pour enlever le vulcanisat non
dissous et les charges. Si du noir de carbone est rejeté par le vulcanisat, ajouter une petite quantité de
l’agent de filtration (6.7) à la solution, avant filtration.
7.3.2.7 Lorsqu’il est suspecté que le filtrat obtenu en 7.3.2.6 contient des produits autres que le
caoutchouc qui pourraient interférer dans l’interprétation du spectre final, précipiter le polymère dans le
filtrat obtenu en 7.3.2.6 en utilisant du méthanol. Filtrer le polymère récupéré et le dissoudre à nouveau
dans du chloroforme (5.3.1).
7.3.2.8 Évaporer quelques gouttes de la solution de chloroforme sur une lame de bromure de potassium
(6.6) pour donner une épaisseur de film adaptée pour la production d’un spectre exploitable.
−1 −1
7.3.2.9 Enregistrer le spectre infrarouge de 4 000 cm à 600 cm , en procédant aux mêmes
vérifications que celles décrites en 7.1.6.
8 Mode opératoire pour la réflexion totale atténuée (ATR ou micro-ATR): ana-
lyse de surface
8.1 Procéder à l’extraction de l’échantillon conformément à l’ISO 1407 en utilisant le solvant adapté ou
nettoyer la surface de l’échantillon à l’aide de ce solvant, puis le sécher rapidement afin d’éliminer toutes
traces de solvant.
8.2 Nettoyer la surface du cristal avant essai.
8.3 Placer l’échantillon sur le cristal en assurant un bon contact.
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8.4 Enregistrer le spectre.
NOTE La présence de certaines charges minérales peut masquer le spectre du polymère. Elles peuvent parfois
être éliminées par des attaques chimiques spécifiques de surface, dans des conditions particulières.
9 Interprétation des spectres
9.1 Spectres de référence
9.1.1 En raison des différents modes de présentation des spectres, il peut être nécessaire de préparer
un jeu de spectres de référence en utilisant le même spectromètre infrarouge avant de procéder à l’analyse
des échantillons inconnus.
9.1.2 Les spectres de référence doivent être réalisés à partir d’échantillons d’essai de composition
connue, en suivant le mode opératoire utilisé pour les échantillons inconnus.
9.1.3 Les spectres de mélanges ne sont pas donnés dans l’Annexe B en raison de la multiplicité de
combinaisons et de proportions de polymères. Il convient que chaque laboratoire prépare sa propre
bibliothèque à partir de l’échantillon d’essai de composition connue.
9.1.4 De petites, mais inévitables, variations dans les conditions expérimentales et les caractéristiques
de l’appareil peuvent donner lieu à des différences dans les spectres. Des spectres réalisés à des moments
différents peuvent ne pas être identiques quant à la hauteur des pics et l’intensité d’absorption.
9.1.5 Dans tous les cas, les spectres doivent être interprétés en tenant compte de l’essai de recherche
de l’halogène.
9.1.6 La comparaison entre le spectre d’essai et les spectres de référence doit prendre en compte la
position, le nombre, l’intensité relative et la forme des bandes d’absorption. Toute bande d’absorption
non attendue doit être également interprétée. Il est essentiel que toutes les bandes soient examinées,
indépendamment de leur nombre.
9.2 Tables d’absorptions caractéristiques
9.2.1 Les tableaux de valeurs d’absorptions caractéristiques donnés dans l’Annexe B ne doivent être
utilisés que conjointement avec les spectres de référence. Leur but est d’indiquer les absorptions principales.
9.2.2 Les tables servent à compléter les spectres de référence en attirant l’attention sur les bandes
d’absorption absentes, permettant l’élimination de certains caoutchoucs lorsque des ambiguïtés
peuvent apparaitre.
9.2.3 Les absorptions caractéristiques sont classées par nombre d’onde croissant. Une absorption
caractéristique est une absorption dont les caractéristiques sont reconnues par un analyste expérimenté
comme étant significatives dans l’identification du caoutchouc. Ces particularités, associées à certaines
caractéristiques de composition ou de structure des pyrolysats et des films, sont reproductibles dans le
sens où elles ne sont pas sérieusement influencées par des variations modérées dans les conditions de
pyrolyse ou de dissolution.
10 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit comprendre les informations suivantes:
a) détails relatifs à l’échantillon:
1) une description complète de l’échantillon,
2) la méthode de préparation des éprouvettes/prises d’essai à partir des échantillons, si nécessaire;
b) méthode d’essai:
1) une référence à la présente Norme internationale, c’est-à-dire ISO 4650,
2) le mode opératoire utilisé (film ou ATR);
c) détails relatifs à tout mode opératoire non spécifié dans la présente Norme internationale;
d) résultats d’essai, c’est-à-dire l’identification du (des) caoutchouc(s) dans l’échantillon;
e) la date de l’essai.
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Annexe A
(informative)
Comparaison des spectres obtenus par réflexion ou par transmission
Les spectres obtenus par réflexion (ATR) ou par transmission (film) diffèrent uniquement par l’intensité
de leur bande d’absorption. La Figure A.1 donne un exemple de comparaison de ces spectres.
Légende
−1
X nombre d’onde, cm
Y absorbance, %
1 spectre par transmission (film)
2 spectre ATR
Figure A.1 — Caoutchouc acrylique (ACM) — Comparaison des spectres par transmission
(film) et ATR
Annexe B
(informative)
Absorptions caractéristiques et spectres de référence
B.1 Généralités
B.1.1 La présente annexe fournit des tables d’absorptions caractéristiques et des figures présentant des
spectres de référence pour les pyrolysats et les films.
B.1.2 Les comparaisons entre les spectres des échantillons et les spectres de référence devront prendre
en compte la position des bandes, leur nombre, leur intensité relative et leur forme.
B.1.3 Il est essentiel d’examiner toutes les bandes dans un spectre, sans se limiter à la zone contenant
les bandes caractéris
...
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