DB43∕T 2842-2023 生物降解塑料及其制品可降解成分快速检测方法(湖南省).pdf

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1、DB43/T2023 284243湖南省地方标准ICSCCS 91.120.25P 15发 布湖南省市场监督管理局2023-11发布-092024-02实施-09生物降解塑料及其制品 可降解成分快速检测方法Rapid Testing Methods for Degradable Ingredients in Biodegradable Plastic Materials and Products DB43/T 28422023 I 目 次 前言 引言 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 方法原理 1 5 密度 2 5.1 非泡沫塑料类产品 2 5.2 泡沫塑料类产品

2、2 6 灰分 3 6.1 仪器 3 6.2 操作步骤 4 6.3 试验次数 4 6.4 结果表示 5 7 红外光谱（FT-IR）法 5 7.1 试剂 5 7.2 仪器设备 5 7.3 分析步骤 5 8 差示扫描量热（DSC）法 6 8.1 仪器设备 6 8.2 试样 7 8.3 试验条件和试样的状态调节 7 8.4 校准 7 8.5 操作步骤 8 8.6 结果表示 10 9 结果判别 10 附录 A（资料性）各种标准样品的转变或特征温度及转变焓 12 附录 B（资料性）试样制备说明 14 DB43/T 28422023 II DB43/T 28422023 III 前 言 本文件按照 GB/T

3、 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖南省发展和改革委员会提出。本文件由湖南省循环经济标准化技术委员会归口。本文件起草单位：湖南山水检测有限公司、湖南航天天麓新材料检测有限责任公司、湖南聚仁化工新材料科技有限公司、湖南省升阳新材料有限公司、长沙铭凯纸制品有限公司、湖南利华新材料有限公司、湖南绿斯达生物科技有限公司、湖南省循环经济研究会、北京石油化工学院、湖南省塑料研究所有限公司、湖南金悦降解塑

4、料制品有限公司、湖南科天新材料有限公司、长沙市再生资源回收利用协会、湖南荣宸塑业有限公司、湖南省绿色生态职业技能培训中心。本文件主要起草人：王永祥、何欣远、宋祺、王函宇、周儆、杨占红、陆晓中、冯建湘、沈友良、陶志豪、王哲旋、龙洁、曾梅容、张子为、郑化甫、刘跃军、石璞、李丹、黄朝广、谭金、李杜、廖剑波、刘雯静、黄奕、林志武。DB43/T 28422023 IV DB43/T 28422023 V 引 言 国家发展改革委员会和生态环境部印发关于进一步加强塑料污染治理的意见以来，对塑料产业的“绿色化”发展，降解塑料的开发、生产、推广应用起到了积极作用。目前，各种国家标准或国际标准，降解塑料的可降解性

5、能检测都存在周期长、时效低、费用高的问题，一次检测周期常常至少需要半年。这对于新产品的型式检验而言是必不可少的。但对已经型式检验的成熟产品而言，将严重影响产品的正常生产及销售，也不利于产品质量的稳定性检验、质量抽检或质量监督。为进一步加快我省生物降解纸塑复合材料及其制品等降解塑料的开发、生产、推广应用，提高行业监管水平，保障塑料产品使用，加强塑料污染治理，有必要制定生物降解塑料及其制品可降解成分快速检测方法，提升质量检测的时效，为降解塑料制品的生产企业、政府监管提供必要的技术支撑。本文件提供的基于密度、灰分、红外光谱和差示扫描量热法（DSC）等测试方法均为判断生物降解塑料或生物降解塑料制品同类

6、同质的定性分析方法，可用于判别测试对象与已经认证的产品是否为同类同质产品，从而快速判别被测试对象与已经认证的产品是否具备相同的生物降解特性。本文件提供的方法不能用于定量分析生物降解塑料或生物降解塑料制品的组成成分及其含量，也不能用于直接判定生物降解塑料或生物降解塑料制品的生物降解性能。如需对生物降解塑料或制品的成分及含量或生物降解性能进行测定，应选用其它适用的组分分析或生物降解性能的检测方法或检测标准。DB43/T 28422023 VI DB43/T 28422023 1 生物降解塑料及其制品可降解成分快速检测方法 1 范围 本文件规定了生物降解塑料及其制品中可降解成分的快速检测方法原理、密

7、度、灰分、红外光谱、差示扫描量热（DSC）等检测方法。本文件适用于已经按照其他国家标准或其他标准方法认定的、具有生物降解特性的可降解成分的一致性鉴别，不适用于直接判定生物降解塑料及其制品中可降解成分的生物降解特性。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 32163.22015 生态设计产品评价规范 第 2 部分：可降解塑料 3 术语和定义 3.1 非泡沫塑料类产品 Non foam plastic products 通过注

8、塑、挤出等工艺将塑料材料加工成各种形状的塑料类产品。3.2 泡沫塑料类产品 Foam plastic products 由固体的塑料颗粒在高压和高温的环境下膨胀而成的塑料类产品。3.3 可降解成分 Degradable components 指生物降解塑料中能够按生物降解塑料或生物降解塑料进行定义（见 GB/T 32163.22015 生态设计产品评价规范 第 2 部分：可降解塑料）且能够发生生物降解的组成成分，如相关制品中的 PLA、PBAT 等成分。4 方法原理 4.1 根据产品的同质同性原理（即组成成分与含量一致的产品其性能也应该是一致的），可通过判定材料或制品组成的一致性，间接判定其性

9、能的一致性。4.2 密度及灰分是测定高分子材料组成一致性的最常见方法。组成成分一致的产品，其密度及灰分是一致的；密度及灰分不一致的产品，可判定其组成成分有差异。4.3 红外光谱（FT-IR）法是从分子水平鉴定有机化合物（包括聚合物）官能团及化学键结构的常用方法。红外光谱一致的产品，其组成成分才可能一致；组成成分不一致的产品，其红外光谱也会有所差异。4.4 每一种聚合物均具有各自的热力学特征参数（如熔融峰温、结晶峰温、热焓等），差示扫描量热（DSC）DB43/T 28422023 2法是测定聚合物多种热力学特征参数的常用方法。热力学特征参数一致的产品，其组成成分才可能一致；组成成分不一致的产品，

10、其热力学特征参数也会有所差异。5 密度 5.1 非泡沫塑料类产品 5.1.1 仪器 5.1.1.1 天平：精确到 0.1 mg。5.1.1.2 固定支架：如容器支架，可将浸渍容器支放在水平面板上。5.1.1.3 比重瓶：带侧臂式溢流毛细管，当浸渍液不是水时，用来测定浸渍液的密度。比重瓶应配备分度值为 0.1，范围为 030的温度计。5.1.1.4 恒温水浴锅：在测定浸渍液的密度时，可以恒温0.5范围内。5.1.1.5 干燥器：与真空体系相连。5.1.2 浸渍液 去离子水。5.1.3 测试步骤 5.1.3.1 称量干燥过的空比重瓶，在比重瓶中装上适量的试样，并称重。用浸渍液浸过试样并将比重瓶放在

11、干燥器中，抽真空将其中的空气赶出。中止抽真空，然后将比重瓶装满浸渍液，将其放入（230.5）恒温液浴中恒温，然后将浸渍液准确充满至比重瓶容量所能容纳的极限处。将比重瓶擦干，称量盛有试样和浸渍液的比重瓶。5.1.3.2 将比重瓶倒空清洁后烘干，装入煮沸过的去离子水，再用上述方法排除空气，在测试温度下称量比重瓶和内容物的质量。5.1.3.3 试样在 23时的密度按式（1）计算：210.1mmmpss=（1）式中：sp 23时试样的密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）；sm 试样的表观质量，单位为克（g）；1m 充满空比重瓶所需液体的表观质量，单位为克（g）；2m 充满容有试样的比重瓶所需液体的表

12、观质量，单位为克（g）。0.1 去离子水的密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）。5.1.3.4 每个样品至少应测三个试样，计算三次测试的平均值，结果保留到小数点后第三位。5.2 泡沫塑料类产品 5.2.1 仪器 5.2.1.1 天平：精确到 0.1 mg。5.2.1.2 测微计：测量面积约为 10 cm3，测量压力为（10010）Pa，读数精度为 0.05 mm。5.2.1.3 千分尺；测量面最小直径为 5 mm，但在任何情况下不得小于泡孔平均直径的 5 倍，允许读数DB43/T 28422023 3精度为 0.05 mm。注：千分尺仅适用于硬质泡沫材料。5.2.1.4 游标卡尺：允许读数精

13、度为 0.1 mm。5.2.1.5 金属直尺与金属卷尺：允许读数精度为 0.5 mm。5.2.2 试样 5.2.2.1 试样尺寸：a）试样的形状应便于体积计算。切割时，应不改变其原始泡孔结构；b）试样总体积至少为 100 cm3；c）对于硬质材料，用从大样品上切下的试样进行表观总密度的测定时，试样和大样品的表皮面积与体积之比应相同。5.2.2.2 试样数量。至少测试 5 个试样。5.2.3 状态调节 5.2.3.1 测试用样品材料生产后，应至少放置 72 h，才能进行制样。5.2.3.2 样品应在规定的标准环境下至少放置 72 h。标准环境条件应符合：a）温度：232；b）湿度：（5010）。

14、5.2.4 试验步骤 5.2.4.1 测量的位置取决于试样的形状和尺寸，但至少 5 点，为了得到一个可靠的平均值，测量点尽可能分散。对于板状的硬质材料，在中部每个尺寸测量五个位置。分别计算每个尺寸平均值，并计算试样体积。5.2.4.2 称量试样，精确到 0.5，单位为克（g）。5.2.5 结果计算式 5.2.5.1 由式（2）计算表观密度，取其平均值，并精确至 0.1 kg/m3。610+=Vmmpa （2）式中：p 表观密度（表观总密度或表观芯密度），单位为千克每立方米（kg/m3）；m 试样的质量，单位为克（g）；am 排出空气的质量，单位为克（g）；V 试样的体积，单位为立方毫米（mm3

15、）。6 灰分 6.1 仪器 试验仪器如下：a）坩埚。与试验物质不起化学作用的石英坩埚、陶瓷坩埚或铂坩埚；b）本生灯或其他合适的加热源；c）马弗炉。能控制在 60025，75050，850 50或 95050范围内；DB43/T 28422023 4d）分析天平。分度值为 0.1 mg；e）干燥器。盛有与灰分不起反应的高效干燥剂；注：如果灰分对水的亲和力大于所选的干燥剂对水的亲和力，则要另选更有效的干燥剂。f）称量瓶；g）通风橱。6.2 操作步骤 6.2.1 试样量。所取的试样量要足够产生 5 mg50 mg 的灰分。如预先未知灰分的近似含量，则要进行一次预测定。表 1 给出了推荐试样量。表 1

16、 推荐试样量 灰分近似含量（如已知道）/试样量/g 所得的灰分量/mg 0.01 0.010.05 0.050.1 0.10.2 0.2 200 100 50 25 10 550 1050 2550 2550 2050 对灰分量很少的塑料，应增大试样量。当试样不能一次燃烧完时，可在一个合适的称量瓶中一次称取所需的量，然后分次把适量试样加入坩埚进行连续燃烧，直到全部试样烧完为止。6.2.2 试验条件。应按本文件 6.2.8 规定连续煅烧至恒重，但在马弗炉内于规定温度下煅烧的累计时间不应超过 3 h。煅烧温度的选择，取决于该塑料的性质和它可能含有的添加剂。如果在各种符合要求的条件间进行选择，则宜选

17、少于 3 h 便可达到恒重的条件。用较高的温度，通常能缩短煅烧的持续时间。除非有特殊技术上或商业上的理由要求采用其他温度，通常最后煅烧温度应从（60025）、（75050）、（85050）、（95050）温度系列中选择一种。注：灰化操作应在通风橱中进行。6.2.3 把坩埚放在马弗炉内，在试验温度下加热至恒重。将其放入干燥器内至少 1 h，使其冷却至室温，并在分析天平上称量，精确到 0.1 mg。6.2.4 将按相关材料规范规定进行预干燥的或已知其挥发物含量的试样放入已知质量的称量瓶中。称量，精确至 0.1 mg 或试样量的 0.1，试样量的多少以能产生 5 mg50 mg 灰分为准。如果坩埚足

18、够大，能容纳相当于 5 mg50 mg 灰分的试样，则可直接把试样放在坩埚内称量。对体积较大的材料可先压成小块，然后再破碎成尺寸合适的碎片。6.2.5 把试样放入坩埚中，不能超过坩埚高度的一半，然后直接在本生灯或其他合适的加热源上加热，使其缓慢地燃烧。燃烧不可太剧烈，以免灰分粒子损失。冷却后再加其余的试样。重复上述操作直至烧完全部试样。6.2.6 把坩埚放入已预热至规定温度的马弗炉中，煅烧 30 min。6.2.7 把坩埚放入干燥器内冷却 1 h，或使其冷却至室温，并在分析天平上称量，精确至 0.1 mg。6.2.8 在相同条件下，再煅烧 30 min，直至恒重，即相继两次称量结果之差不大于

19、0.5 mg。6.3 试验次数 应在每种材料的相关标准中规定试验次数和试验结果所允许的分散性，若相关标准中没有规定，则进行二次测定，必要时还需要重复试验，直到相继二次测定结果之差不大于其平均值的 10为止。DB43/T 28422023 56.4 结果表示 灰分以质量分数计，数值以表示。由式（4）给出：10021=mmW （3）式中：W 灰分，单位（）；1m 干燥试样质量，单位为克（g）；2m 所得灰分质量，单位为克（g）。7 红外光谱（FT-IR）法 7.1 试剂 无水乙醇：分析纯。7.2 仪器设备 7.2.1 傅里叶变换红外光谱仪：波长范围覆盖（4000400）cm-1，配有衰减全反射附件

20、（ATR）。7.2.2 热压机：压力范围覆盖（O8000）MPa，可控温度不低于 300，温度精度为5。7.3 分析步骤 7.3.1 试样处理。选取塑料制品上 3 个洁净、褶皱较少、无印刷油墨和胶黏剂的部位分别进行红外光谱测试。当制品为均匀材质且厚度小于 10 m 时，通过折叠增加试样厚度到 10 m 以上，再选取 3 个部位分别进行测试。当制品为多层复合膜时，需根据制品的成分选择合适的制样温度，通过热压机加热到制样温度，制成厚度为 10 m20 m、面积不小于 4 mm4 mm 的试样，每个制品制备 3 个试样，分别进行测试。应将热压机上接触到试样的部位在每次使用前用无水乙醇擦拭干净并晾干。

21、常见全生物降解塑料的参考制样温度见表 2。当制品为纸塑制品，选取制品的塑料层上 3 个部位分别进行测试。当制品体积较大或形状不规则时，裁取厚度大于 10 m、面积不小于 4 mm4 mm 的 3 个试样分别进行测试。对于不洁净的测试部位或试样，需在测试前将测试部位或试样用无水乙醇擦拭干净并晾干。表 2 常见全生物降解塑料的参考制样温度 名称 参考制样温度（）聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯（PBAT）160 聚乳酸（PLA）200 聚乙交酯（PGA）260 聚丁二酸丁二酯（PBS）180 聚丁二酸/己二酸丁二酯（PBSA）180 DB43/T 28422023 6表 2 常见全生物降解塑料的参考制

22、样温度（续）名称 参考制样温度（）聚己内酯（PCL）70 聚-3-羟基丁酸酯（PHB）180 聚-3-羟基丁酸/戊酸酯（PHBV）180 聚对二氧环己酮（PPDO）180 聚碳酸亚丙酯（PPC）180 醋酸纤维素（CA）260 7.3.2 样品测试。傅里叶变换红外光谱仪开启后，设置仪器参数如下：a）采集模式设置为“反射模式”；b）分辨率设置为 4 cm-1；c）扫描次数设置为 32 次；d）检测器光谱扫描范围设置为（4000400）cm-1；e）保存的数据格式设置为.TXT 格式。7.3.3 常见生物降解塑料原料的红外光谱主要特征峰见表 3 所示。表 3 常见全生物降解塑料原料的红外光谱主要特

23、征峰 样品名称 特征峰位置，cm-1 PBAT 2951 1711 1465 1268 1164 1102 1017 874 728 PLA 2997 1750 1453 1383 1358 1180 1128 1083 1042 PBAT（纯）2953 1711 1455 1409 1266 1164 1101 1017 936 874 727 498 蓝山 PBAT 含抗氧剂 2955 1711 1456 1410 1363 1267 1166 1102 1018 936 874 727 498 PBAT+CaCO3 2951 1711 1411 1269 1164 1103 1017 8

24、74 728 PLA/PBAT（75/25）含抗氧剂 2994 2946 1750 1713 1452 1382 1361 1268 1181 1126 1082 1045 869 730 499 PLA/PBAT（50/50）含抗氧剂 2994 2946 1752 1713 1453 1410 1383 1362 1268 1182 1124 1085 1045 871 728 498 PLA/PBAT（25/75）含抗氧剂 2954 1756 1712 1454 1410 1386 1363 1268 1182 1120 1098 1046 1018 936 873 728 498 PBA

25、T/PCL/ST 2951 1711 1465 1408 1269 1162 1120 1103 1080 1018 936 874 728 498 8 差示扫描量热（DSC）法 8.1 仪器设备 8.1.1 差示扫描量热仪，主要性能如下：DB43/T 28422023 7a）能以 0.5/min20/min 的速率，等速升温或降温；b）能保持试验温度恒定在0.5内至少 60 min；c）能够进行分段程序升温或其他模式的升温；d）气体流动速率范围在（1050）mL/min，偏差控制在10范围内；e）温度信号分辨能力在 0.1内，噪音低于 0.5；f）为便于校准和使用，试样量最小应为 1 mg（

26、特殊情况下，试样量可以更小）；g）仪器能够自动记录 DSC 曲线，并能对曲线和准基线间的面积进行积分，偏差小于 2；h）配有一个或多个样品支持器的样品架组件。8.1.2 样品皿。用来装试样和参比样，由相同质量的同种材料制成。在测量条件下，样品皿不与试样和气源发生物理或化学变化。样品皿应具有良好的导热性能，能够加盖和密封，并能承受在测量过程中产生的过压。注：使用清洁的镊子处理试样和样品皿。8.1.3 天平：称量准确度为0.01 mg。8.1.4 标准样品：参见附录 A。8.1.5 气源：使用的气源应为分析级的氮气或其他惰性气体。8.2 试样 试样可以是固态或液态。固态试样可为粉末、颗粒、细粒或从

27、样品上切成的碎片状。试样应能代表受试样品，并小心制备和处理。如果是从样片上切取试样时应小心，以防止聚合物受热重新取向或其他可能改变其性能的现象发生。应避免研磨等类似操作，以防止受热或重新取向和改变试样的热历史。对粒料或粉料样品，应取两个或更多的试样。取样的方法和试样的制备应在试验报告中说明。注：不正确的试样制备会影响待测聚合物的性能。试样制备说明参见附录 B。8.3 试验条件和试样的状态调节 8.3.1 试验条件 试验前，接通仪器电源至少 1 h，以便电器元件温度平衡。仪器的维护和操作应在本文件 5.2.3.2规定的标准环境下进行。注：建议仪器不要放在风口处，并防止阳光直接照射。测量时，应避免

28、环境温度气压或电源电压剧烈波动。8.3.2 试样的状态调节 测定前，应按材料相关标准规定或供需双方商定的方法对试样进行状态调节。除非规定了其他条件，建议按照本文件 5.2.3 的规定对试样进行状态调节。8.4 校准 8.4.1 总则 至少应按照仪器生产厂的建议校准量热仪的能量和温度测量装置。建议尽可能精确地确定实际测定条件，并用相同的条件进行校准。DSC 仪器附带的计算机系统可能会自动校准某些参数。注 1：由于校正函数 K（T）随温度而变化，所以不能表示为简单的比例系数。因此对每一个参数，即温度或能量，有必要至少用两种标准样品进行校准。在附录 A 中给出的大多数标准样品，都能用于温度和能量两个

29、参数的校准。注 2：影响校准的因素：DB43/T 28422023 8DSC 量热计类型；气体及其流速；样品皿类型，尺寸及其在样品支持架上的位置；试样的质量；升温和降温速率；冷却系统的类型。注 3：建议定期用熔点接近于待测材料测试温度范围的标准样品对温度和能量测盘装置进行校准。8.4.2 温度校准 进行温度校准的步骤如下：选择至少两种转变温度处于或接近待测温度范围的标准样品；用与测定试样相同的条件测定标准样品的转变温度。标准样品转变温度的定义为：在峰的前沿最大斜率点的切线与外推基线的交点（即：外推起始温度）；通过比较标准样品的标准值和记录值确定温度校正系数，除非计算机系统能根据标准值与记录值进

30、行比较自动得到。注：在升温方式下，正确地校准仪器可给出一致的结果，但在降温方式下却不一定（因为过冷）。因为没有用于降温方式的标准样品，可只对升温方式进行温度校准。每次改变试验条件，都应进行温度校正。如果需要，也可按有关要求经常进行温度校准。温度校准的重复性应优于 2。8.4.3 能量或热功率的校准 DSC 仪器能量（以 J 为单位）或热功率（以 W 为单位）的校准，就是测定校准函数 K（T）或仪器灵敏度与温度的关系。灵敏度单位为 mW/mV，它表示仪器指示的电信号 E（T）与在温度 T 时传递给试样的功率 P（T）的关系，如式（4）所示，或用积分式，如式（5）所示：)()()(TETKTP=（

31、4）=2121)()()(ttttdtTETKdtTP （5）式中：)(TP 温度为 T 时 DSC 仪传递给试样的功率，单位为毫瓦（mW）；)(TK 校准函数或仪器灵敏度，单位为毫瓦每毫伏（mW/mV）；)(TE 仪器指示的电信号，单位为毫瓦（mW）。根据 DSC 仪的类型和待测的温度范围，可用仪器直接校准或用标准样品的熔融焙或热容的测试值与它们的标准值比较来进行校准。注：在选择校准方法时，建议参照仪器制造商的有关资料。按下述步骤进行校准：选择两种或多种标准样品，其热容和熔点处于或接近待测的温度范圈；用与测定试样相同的条件测定标准样品；记录转变热或热容的电信号 E 与温度的关系图；通过比较标

32、准值与记录值，确定能量或热功率校正函数。除非计算机系统能根据标准值与记录值比较自动地得到校正函数。能量校准应定期进行。这种校正的重复性应优于 2。8.5 操作步骤 8.5.1 打开仪器。DB43/T 28422023 9a）试验前，接通仪器电源至少 1 h，使电器元件温度平衡；b）将具有相同质量的两个空样品皿放置在样品支持器上，调节到实际测量的条件。在要求的温度范围内，DSC 曲线应是一条直线。当得不到一条直线时，在确认重复性后记录 DSC 曲线；c）使用与校准仪器相同的清洁气体及流速。气体和流速有任何变化，都需要重新校准。一般采用：氮气（分析级），流速 50 mL/min（110）。经有关双

33、方的同意，可以采用其他惰性气体和流速。8.5.2 将试样放在样品皿内。a）选择容积适当的样品皿，并保证其清洁。b）用两个相同的样品皿，一个作试样皿，另一个作参比皿（可用空样品皿或不空的样品皿）。c）称量样品皿及盖，精确到 0.01 mg。d）将试样放在样品皿内。e）如果需要，用盖将样品皿密封。f）再次称量试样皿。注 1：除非材料的标准另有规定，试样量采用 5 mg 至 10 mg。称量试样，精确到 0.1 mg。注 2：样品皿的底部应平整，且皿和试样支持器之间接触良好。这对获得好的数据是至关重要的。不能用手直接处理试样或样品皿，要用镊子或戴手套处理试样。8.5.3 把样品皿放入仪器内。用镊子或

34、其他合适的工具将样品皿放人样品支持器中，确保试样和皿之间、皿和支持器之间接触良好。盖上样品支持器的盖。8.5.4 温度扫描。a）在开始升温操作之前，用氮气预先清洁 5 min。b）以 20/min 的速率开始升温并记录。将试样皿加热到足够高的温度，以消除试验材料以前的热历史。通常高于熔融外推终止温度（Tefm）约 30。样品和试样的热历史及形态对聚合物的 DSC 测试结果有较大影响。进行预热循环并进行第二次升温扫描测量是非常重要的。若材料是反应性的或希望评定预处理前试样的性能时，可取第一次热循环时的数据。试验报告中应记录与标准步骤的差别。c）保持温度 5 min。d）以 20/min 的速率进

35、行降温并记录，直到比预期的结晶温度（Tefc）低约 50。注 1：经有关双方的同意，可以采用其他的升温或降温速率。特别是，高的扫描速率使记录的转变有高的灵敏度，另一方面，低的扫描速率能提供较好的分辨能力。选择适当的速率对观察细微的转变是重要的。注 2：由于过冷，要达到足够低的温度变化时才能得到结晶，结晶温度通常大大低于熔融温度。e）保持温度 5 min。f）以 20/min 的速率（见 8.5.4.4 注 1）进行第 2 次升温并记录，加热到比外推终止温度 Tefm高约 30。g）将仪器冷却到室温，取出试样皿，观察试样皿是否变形或试样是否溢出。h）重新称量皿和试样，精确到0.1 mg。i）如有

36、任何质量损失，应怀疑发生了化学变化，打开皿并检查试样。如果试样已降解，舍弃此试验结果，选择较低的上限温度重新试验。变形的样品皿不能再用于其他试验。如果在测试过程中有试样溢出，应清理样品支持器组件。清理按照仪器制造商的说明进行，并用至少一种标准样品进行温度和能量的校准，确认仪器有效。j）按仪器制造商的说明处理数据。k）应由使用者决定是否进行重复试验。DB43/T 28422023 108.6 结果表示 8.6.1 转变温度的测定。调整 DSC 曲线图，使峰覆盖的范围能达到满量程的 25。通过连接峰（熔融是吸热峰，结晶是放热峰）开始偏离基线的两点画一条基线，如附录 A 图 A.1 所示。如果存在多

37、个峰，对每一个峰要画一条基线。对熔融转变部分曲线,应测量每一个峰并报告下列值：外推熔融起始温度 Teim；熔融峰温 Tpm；外推熔融终止温度 Tefm。对结晶转变部分的曲线，应测量每一个峰并报告下列值：外推结晶起始温度 Teic；结晶峰温 Tpe；外推结晶终止温度 Tefc。8.6.2 转变焓的测定，见附录 A 图 A.2。测量 DSC 曲线上的峰与按附录 A 中图 A.2 所作的基线之间的面积。熔融熔mH（或结晶焙cH）的值用公式（6）计算,单位为 kJ/kg。ssssTBAHsWWABTH=（6）式中：H 试样的熔融焓或结晶焓，单位为千焦每千克（kJ/kg）；Hs 标准样品的熔融焓或结晶焓

38、，单位为千焦每千克（kJ/kg）；A 试样的峰面积，单位为平方毫米（mm2）；sA 标准样品的峰面积，单位为平方毫米（mm2）；W 试样的质量，单位为毫克（mg）；sW 标准样品的质量，单位为毫克（mg）；T 试样在 Y 轴的灵敏度，单位为毫瓦每毫米（mW/mm）；sT 标准样品在 Y 轴的灵敏度，单位为毫瓦每毫米（mW/mm）；B 试样在 X 轴（时间）的灵敏度，单位为秒每毫米（s/mm）；sB 标准样品在 X 轴（时间）的灵敏度，单位为秒每毫米（s/mm）。注 1：现在的仪器可进行这种计算。注 2：当聚合物的固态和液态的比热容存在明显差异的情况下，可使用特殊形状的基线，如 S 形基线，以改

39、进试验的结果。9 结果判别 9.1 若待测样品与电子信息码管理系统中某一生物降解塑料或制品的已有信息完全符合表 4 规定的一致性判别依据，则可判定待测样品与该生物降解塑料或制品在组成及性能上具有一致性。表 4 一致性判别依据 序号 性能项目 一致性判别依据 备注 1 密度 偏差不超过10 2 灰分含量 偏差不超过10 3 红外光谱特征 1）谱峰数量及形状完全一致；2）任一谱峰的位置偏差不超过5 cm-1；（是否正确？）3）特征官能团谱峰的相对强度与参考谱图基本一致。DB43/T 28422023 11 表 4 一致性判别依据（续）序号 性能项目 一致性判别依据 备注 4 DSC谱图特征 1）谱

40、峰形状及数量完全一致；2）任一谱峰的位置偏差不超过5；3）热焓偏差不超过20。9.2 若待测样品与电子信息码管理系统中某一生物降解塑料或制品的已有信息不符合表 4 规定的一致性判别依据中的任何一条的，则判定待测样品与该生物降解塑料或制品在组成及性能上不一致。DB43/T 28422023 12 附 录 A（资料性）各种标准样品的转变或特征温度及转变焓 A.1 各种标准样品的转变或熔融温度及熔融焓见表 A.1。表 A.1 各种标准样品的转变或熔融温度及熔融焓 标准样品 转变点或熔点温度（平衡温度）/熔融焓/（J/g）NIST 标准样品编号 环己烷（转变）水银（熔融）1，2-二氯乙烷（熔融）环已烷

41、（熔融）苯基醚（熔融）邻三联苯（熔融）联二苯（熔融）硝酸钾（转变）铟（熔融）过氯酸钾（转变）锡（熔融）铅（熔融）锌（熔融）硫酸银（转变）石英（转变）硫酸钾（转变）铬酸钾（转变）碳酸钡（转变）碳酸锶（转变）-83a-38.9-32a 7a 30a 58a 69.2 127.7 157 299.5 231.9 327.5 419.6 430 573 583 665 810 925 11.47 120.2 28.42 60.22 23.16 107.38 NISTGM757 NIST SRM2225 NlST GM757 NIST GM757 NIST GM757 NIST GM757 NIST S

42、RM2222 NIST GM758 NIST GM758 NISTGM758、GM759 NIST SRM2220、GM758 NIST SRM2221a NISTGM758、GM759 NIST GM759、GM760 NIST GM759、GM760 NIST GM759、GM760 NIST GM760 NIST GM760 注：NIST（the US National Institute of Standard and Technology）一美国国家标准与技术学会 a 峰温 DB43/T 28422023 13 A.2 特征温度测定示例见图 A.1，转变焓的测定见图 A.2。说明：外

43、推熔融起始温度 Teim；熔融峰温 Tpm；外推熔融终止温度 Tefm。对结晶转变部分的曲线，应测量每一个峰并报告下列值：外推结晶起始温度 Teic；结晶峰温 Tpe；外推结晶终止温度 Tefc。图 A.1 特征温度测定示例 图 A.2 转变焓的测定 DB43/T 28422023 14 附 录 B（资料性）试样制备说明 本试验方法适用于聚合物材料的比较测试。然而，使用本方法的测试结果常常受系统误差的影响，例如：不正确的校准、基线校准或试样制备等因素。建议用聚合物来做标准样品（同常规分析材料相似）用于待测材料的分析。这样有利于对不同仪器、时间和试样制备方法测得的数据进行比较。建议测试温度不要超

44、出聚合物样品的分解温度。样品分解会导致样品从不带盖的样品皿中溢出或从密封的试样皿挤出而污染样品架组件。温度过高或温度扫描范围太大，会引起校准曲线线性的变化，导致结果不准确。当一条多峰的 DSC 曲线中的各个峰是可分开的，则对各峰的说明是相当确定的。但更多的情况，DSC曲线中的峰是分不开的。这些类型的曲线是由于几个反应和/或转化同时发生的结果。在这种情况下，测得的热性能只能是：总焓，第一个反应或转变的起始温度和外推起始温度，最后一个反应或转变的外推终止温度和终止温度、以及几个峰温。仅用 DSC 曲线，不可能完全识别这些单个反应或转变。在某些情况下，调节升温或降温速率可能会有助于分离多峰现象。但是，降温速率对降温后升温扫描测得的特征温度有很大影响，应小心操作。DSC 曲线在第一次升温扫描中有几个峰，而在第二次升温扫描时只有一个峰的现象对聚合物来说是典型的。第二次升温扫描通常是随着一个准确迅速均匀的冷却过程后进行的。第一次升温扫描获得的信息可以说明聚合物经受的预热过程（如加工和试样制备）。因此，分析聚合物时，建议分三步进行DSC 操作；第一次升温然后降温和第二次升温。用上述步骤进行测试，记录试样皿中聚合物的初始质量及第二次升温前后的质量，可有助于识别各个不同的峰。要想得到不受热历史影响的样品材料的热性能信息，应使用第二次扫描的结果。