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1、ICs 83.100G 30中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准GB/T1079-2008代替GB/T107991989硬质泡沫塑料开孔和闭孔体积百分率的测定Ri g i d c e l l u l a r p Ia s t i c s De t e r i n a t i o n o f t h e v o Iu m ep e r c e t a g e o f o p e n c e l l s a n d o f c l o s e d c e l l s2008-01-04发布2008-09-01 实 施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委
2、 员 会发布GB/T 10799-2008亠刖口本标准是对GB/T107991989硬质泡沫塑料开孔与闭孔体积百分率试验方法 的修订,试验原理参考了国际标准IS04590:o 2硬质泡沫塑料 开孔和闭孔体积百分率的测定,试验方法参考了ASTM D6226峋5硬质泡沫塑料开孔百分率的试验方法。本标准代替GB/T107991989。本标准与GB/T107991989相比主要变化如下:试验仪器结构和操作方法改变:GB/T107991989中分别采用压力变化法和体积膨胀法测量不可透过体积,所用仪器和操作方法都不一样;本标准只用体积膨胀法测量不可透过体积。试验样 品尺寸变化:GB/T107991989中
3、体积膨胀法检测 时试样 尺寸为:长宽厚(l OO m m 3o m m 3o m m);本标准中,标准试样是两个立方体,尺寸为:2.5c m 2.5c m 2,5c m。另一个可选择的外形是两个圆柱体,其横截面大小为6.25c m 2,高为2.5c m。开、闭孔率计算方法改变:GB/T107991989中通过检测数据作图外推得到;本标准则直接以检测数据通过相关公式计算得到。矫正切割形成的表面泡孔的方法改变:GB/T107991989中以表面积和几何体积之 比不同的至少三组试样,每组取三个试样,测定试样表观开孔体积百分率,然后作图外推进行校正;本标准中,直接对单一被测样品用刀片沿着立方体的各边平
4、行于面将两个试样各切三次。三等分两个立方体一共产生16个更小的立方体,暴露出来的表面积和切割时产生的开孔泡数量增加为双倍,再进行测量以此进行计算获取校正值。本标准的附录B为规范性附录,附录为资料性附录。本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全国塑料制品标准化技术委员会归 口。本标准起草单位:江苏省产品质量监督检验研究院、北京工商大学。本标准主要起草人:王燕、朱宇宏、周晓玲、甘超、陈倩。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T1o 7991989。GB/T10799-2008硬质泡沫塑料开孔和闭孔体积百分率的测定1 范围本标准规定了硬质泡沫塑料开孔和闭孔体积百分率的测定方法。本标准适用于含
5、有 由聚合物隔膜或孔壁分割成许多小泡孔的泡沫塑料,这些泡孔可能是开孔的(相通的)或闭孔的(不相通的)或这些类型的复合。2 规范性引用文件下列文件 中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注 日期 的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议 的各方研究是否可使用这些文件 的最新版本。凡是不注 日期 的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T63奎21996 泡沫塑料与橡胶 线性尺寸的测定(i d t ISO1923:1981)GB/T6379.4z Oo 6 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第4部分:确定标准测量方法
6、正确度的基本方法(ISO5725叫:199在,IDT)GB/T8810o 5 硬质泡沫塑料吸水率的测定(ISo 2896:01,MOD)GB/T128111991 硬质泡沫塑料平均泡孔尺寸试验方法O459o:2o o 2 硬质泡沫塑料 开孔与闭孔体积百分率试验方法3 术语和定义、符号3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1.1闭孔 d o s e d c e 封闭的泡孔,不和其他泡孔相通。3.1.29F孑L o p e n c e 泡孔壁没有完全封闭,并且和其他泡孔直接或间接相通。3.1.3闭孑L和泡孑L壁体积 v o 1m e o F c l o s e d c e l l s
7、a n d c e I w 洲s气体无法通过的内部体积,包括 由固体聚合物体积(泡孔壁,支柱)、填充物体积、使用固体颗粒或纤维造成个别闭孔体积和由于泡孔壁破裂而相互连接但与外部不相通的一群小泡孔体积的集合。3.1.4未修 正的开孔体 积 u n c o r r e c t e d v c,1u m e o f o p e n c e 1s包 括材料 内部可渗水 的泡孔体积和 因切割造成 的表 面各种不规则 的开孔体积。3.2 符号 s y m b o 1s下列符号适用 于本标准。d 样 品直径,c m凡 样 品高度,c mGB/T 10799-2008J 样品长度,c m 体积,开孔百分率V
8、样品几何体积,c m 3Vc An:校准标准试块,c m 3Vc H舰瞅 样品仓体积,c m 3VEx P 膨胀体积,c n l 3Vs 匹c 样品置换体积,c m 3t,样品宽度,c m4 原理本方法基于波仪耳-马耳-马略特定律表明密闭本方法测定开孔泡孔和孔壁的体积。的矫正见附录B。试验仪器 由人试验样品,并连设定的压力值,讠p 1/饧与样品仓开孔率。注:选择的5 仪器5.1 气体 比重仪比重仪设备的5.1.1 试样室(Vc n5.1.2 膨胀参考体开孔体积 的多孔性。波仪性,剩余体积为密闭被打开的开孔误差样 品仓,它用于放压力增加到预先两次压力的比值同测定试样 的准压力传感器排气调节阀进气
9、流控制阀排气流控制阀压力调节阀膨胀参考体积图1 气体比重仪设备的示意图5.1.3 标准压力传感器,测量范围在0k Pa 175k Pa,有最小体积位移和0.1%的线性。5.1.4 压力调节阀,避免压力传感器的压力过大。5.1.5 过滤器,阻止粉末等堵塞传感器和控制阀。5.1.6 进气流控制阀,控制气体压力。5.1.7 排气流控制阀,控制气体排出。2y l Ma r o t t e l a w)测定增加导致压力成比例的降低。制料 可孔 被取代的将试样室压力值记试样几何能对试验,是3GB/T 10799-20085.1.8 两相选择阀,将参考体积与样品仓相连。5.1.9 无孔标准样块,(如不锈钢球
10、体)已知体积应 占试样室体积的三分之一至三分之二。5.1.10 数字标尺,读取压力传感器上压力值,精确到0。007k Pa。5.1.l l 试样室密封盖,含环型密封圈。5.1.12 气体 比重仪校准程序,参见附录A。5.2 切割设备用于试样的制备,如带锯或竖锯,其锯刃具备平滑切割的能力。也可以采用孔洞切割器。5.3 测量仪器游标卡尺或干分尺测量仪器,能精确测量试样到0.0O3c m。6 样品6.1 试样尺寸标准试样是两个立方体,尺寸为:2.5c m 2.5c m 2.5c m(见注D。另一个可选择的外形是两个圆柱体,其横截面大小为6.25c m 2,高为2.5c m(见注2)。在一些实际情况下
11、(例如,试样室的尺寸较小或试验材料的数量有限的时候),可 以只用一个立方体或圆柱体试样。但是,试样置换体积(y s PEc)至少是样品仓体积的15%。注1:由于表面积不同,不能采用5c m 2.5c m 2.5c m 的长方体代替两个立方体进行分析。注2:圆柱体形状的试样不适用各向异性材料。6.2 试 样 要 求6.2.1 除非有其他协议要求,至少要随机选择3组两个立方体或两个圆柱体试样。所有试样不能有任何瑕疵。6.2.2 试样应从一个样品上切取,且表面要光滑。允许使用切削技术或使用400号或更细的砂纸打磨使试样表面光滑。最后应除去试样表面的粉尘。7 试验环境7.1 在温度为(232),相对湿
12、度为(505)%的标准试验环境中调节试样至少h。7.2 由于此试验方法基于精确的气压测定值,因此环境、仪器的设备、试样以及样品容器的温度应恒定在2C范围内。8 试验过程8.1 测量并记录样品的长度J、高度凡、宽度v,精确到0。003c m。如果采用圆柱体样品,测量高度九和直径d。8.2 关闭流量阀。8.3 调节两相选择阀,使膨胀室和系统其他部分隔离。8.4 打开排气阀。8.5 打开样品仓,确认其清洁干燥后放入试样,盖好样品仓盖。8.6 当所有阀门打开时,等待一段时间使流动的干燥气体通过样 品仓将试样 的孔洞、缝 隙和样品之间的空气和水气等不洁气体排 出。记录所用时间。8.7 关闭排气 阀,打开
13、流量 阀,使气压 上 升到k Pa;然后关 闭流量 阀,打 开排气 阀。当气压 降到3k Pa 以下时,关闭排气阀。该清扫过程至少重复2次。排气阀应保持打开直到清扫程序结束。记录所用的清扫循环次数。8.8 操作两相选择阀,使膨胀体积仓和系统其他部分相连。使气压降低到稳定值,根据需要将显示气压校正控制在0位。8.148.158.168.17GB/T 1079920088.9 调节两相选择阀,使膨胀体积仓和系统其他部分隔离,确保显示压力不偏离0位,如果发生偏离,重复8.8。8.10 忽略任何气压变化,关闭排气阀。8.1l 打开流量阀,使样品仓升压至k Pa。注:在一些情况下可以用低于 k Pa 气
14、压进行吹扫和试验。采用的气压不能使试样变形。如果使用不同气压,需要在报告 中注明。8.12 关闭流量阀,使压力稳定或等待一定时间(对大多数样品最好等待10s 15s),记录最终气压值p 1。如果气压不稳定,记录所用的时间。8.13 迅速操作两相选择阀,再次,按照8.12的方法使压力稳定或等待一定时间,记录最终气压注:如 果气压读数连续不断散进去。在这种情况下,就不可能得到准确的开孔打开排气阀,压如果样品采用取出样品仓按式(1)计式 中:Vs PEc Vc m 畎试VE炉膨p 1试饧两注:对于其他类9 结果表 示9.1 样品的几何体积9.1.1 两个立方体的几。(2)式 中:y 试样体积,单位为
15、立方J11号试样长,单位为厘米(c 珏劭1号试样宽,单位为厘米(c m);凡11号试样高,单位为厘米(c m);J22号试样长,单位为厘米(c m);姒2号试样宽,单位为厘米(c m);凡22号试样高,单位为厘米(c m)。9.1.2 两个圆柱体的几何体积V按式(3)计算:v=屮+屮式 中:y 试样体积,单位为立方厘米(c m 3);4积仓和系统其他部(c m 3);能被破坏或者试验气,单位为立按式(2)计算:Kz 1叨1凡1)+(J2叨2 (3)d 11号试样直径,单位为厘米(c m);凡11号试样高,单位为厘米(c m);d 22号试样直径,单位为厘米(c m);凡22号试样高,单位为厘米
16、(c m)。9.2 试样的体积开孔率 按式(4)计算:Ov=GB/T 10799-2008(VVs PEc)V式中:试样的体积开孔率,y 试样体积,单位y s PEc _样晶置换体9.3 闭孔和孔壁体积 (5)式 中:CWv 闭O 9.4 已知固态 (6)式 中:勿试%材V试9.5 闭孔体积 (7)式中:C一闭孔O试样的Wv 泡孔壁所10 试验报告试验报告应包括下列内D 本标准编号;b)泡沫材料的种类和名称;样品制造 日期和批号;样晶数量,试验条件,试验用气体和其他需要注明的内容;试验 日期;D 所有试样试验结果 的平均值作为试样的开孔率;如果需要,所有试样试验结果的平均值作为试样的闭孔率和泡
17、孔壁百分率。l l 精确度和偏差i 1.1 精确度表1是基于2004年4种试验材料在6个实验室的检测,根据GB/T6379。4-2006进行一系列试100 (4)米(c m 3)。按式(5)计算:,单位为体积,单分率,%。GB/T 107992008验得到一个联合声明。对于每种材料,所有样品由同一个试验室制备,但是每个检测实验室再分别制备试验样块。对每种材料每个实验室得到5个试验数据。其精确度,特征重复性(Sr 和)和重现性(SR和R)见表1(注意:R和r 仅仅是考虑这个试验方法近似精确度而体现的一种平均方式。表l 中的数据不能用于决定采用还是拒绝使用某个材料,因为这些数据仅仅适用于联合声明中
18、试验材料的数据,对于其他批号、程 序、条 件、材 料 或试 验 室 的重 现 性 并 不 可 靠。这 个 试 验 方 法 的试 验 人 员 应 根 据GB/T6379.406描述的原理,产生 自己的试验材料和实验室数据。表1 开孔注:表 1中的精确度数据是在这个试验方法指定的试验条件下得到的。如果一种材料有确定的其他试验条件,此精确度数据不能被采用。l l。2 偏差目前还没有公认 的标准来评价这个试 验方法 的偏差。材 料Av gs r As RBr CRDA7.515.1BC3.1D95.7注:s r A指定材料的试验室内部 的标准偏差。所有参与 的试验室共享试验结果的标准偏差。s RB试验
19、室间的再现性,表达为标准偏差。试验室内部两个结果 的临界=2.8s r。R试验室间的两个结果 的临界=2.8s R。GB/T 107992008附 录 A(资料性 附录)气体 比重仪校准程序A.1 气体 比重仪操作原理A.1.1 气体比重仪是一种气体转换块状物规则或不规则形状的固体物质体积的装置。设各的示意图见 图A.1.2 假设Ex P之间 的选(A。1)。关闭的。向y (式 中:夕1 Vc s HAMERVs PE9z c R气莎a 环A。1.2.1 膨胀体式 中:夕a 环境大气压,/,Ex P 膨胀体积气体的A。1.2.2 当选择阀打开后,气(A。3):夕2(Vc 胍M:杀屁c R彦a+
20、E炉R彦a将式(A。D和式(A.2)替代到式(A。3)中:或者:然后:夕2(Vc HANl:ER_V驴+VEx P)=p 1(Vc HAMERVEx P)+p a 丁欹(夕2一九Vc HAIv IBER v 驴EC)=(夕a 一九)VEx P(择阀是A。1)A。2)A。3)A.4)A。5)A。6)A。7)7Vc HA1v l:ER v s PEc 在分母上加上和减去p a 并重新排列,见式(A.7):铐v Ex p(夕a p 2)VEx P校准样品室体校准膨胀室体积厘米(c m 3);(m o l):到中间值 饧,质量平衡 y s PEc=y c HAIv IBER+砀一夕a)(p 1一夕a)
21、GB/T 107992008分子分母 同时除以p a 一九,见式(A。8):耐 )或者:v s PEc 旷奔焖)由于在式(A。D、式(A。9)中表示的 夕 九 和p a 为绝对压力,而在式(A。9)中p p 2使用前都减去了 夕a,新变量p 1g、九g 便被称为标准压力,见式(A。10)和式(A.11):夕l g=p 1 p a (A.10)p 2g=夕2一夕a (A。11)=蛔 球盘 “(夕r 一艿)箦【p l 一夕2)A,2.5 将实验得到和已知的数据值代人式(A.17)中得到Vc HAl v l:ER9再将Vc HAs I:ER代人到式(A.15)得到需要 的VEx P。8式(A。9)改
22、写为式(A.12):夕2gA.1.3 式(A,12)即为 比重仪的计算方程。校准过程用来测定Vc HA1v i:ER和y E炉,而且压力值是采用标准压力传感器来测量的。应保证能以控制的速率充气和排气,最合适 的试样尺寸和参考体积 以及清除试样的水气,因为水气导致式(A.1)式(A.3)不符合所描述 的行为。A。2 校准比重仪理论A。2.1 在气体 比重仪 中检测试样前应知道试样仓和膨胀仓 的体积。允许这些 内部体积采用可移动的、精确标准试块的方法测定。A。2.2 假设Vc Au:被取出,Vc HAl v l:ER被充气增压至夕1且V泖被密闭在零标准(环境)气压,同时阀门关闭。打开阀门,环境被建
23、立起来:p 1Vc HAM:ER=夕2(Vc HA鹂ER+VEx p)(A。13)式中:夕 2形成的中间压力值,单位为帕(Pa)。A.2.3 将Vc 虹m 放置到Vc HAM蛆R中重复充气产生膨胀:p 扌(Vc HA衄ER VCALm)=p 扌(Vc HANI:ER VCAu:+VE炉)(A.14)式 中:夕 扌和夕 扌y c ALm 放置前后 的膨胀气压,单位为帕(Pa)。A。2.4 y c AL:、夕1、p 2、夕 扌 和 苈被 假 设 是 已知 的或 可 测 得 的,可以得 到Vc HA1v I:ER和VE炉,处 理式(A。13)得到y Ex P:V脚=Vm A衄酞官(A)将式(A。15
24、)代人式(A。14)中得到:厂c M岫V湔=苈c HAM:昧一v m m+苈c m 岣书官(A1s)集合所有的项得到Vc HANI:ER:Vc H灿m ER=y c AL:(p f 一夕 J)GB/T 107992008A。3 校准比重仪A。3.1 此过程测定的Vc HA汕ER和VEx P至少取3次的重复试验的平均值。可以产生一张数据表,是根据A.2.3、A。2.4和A。2.5计算出结果。A,3.2 在所有新设备,或样品仓、导管、附件、样 品杯发生变化,以及操作温度与正常校准温度23C有所不同时应使用这个过程。A,3.3 打开电源,预热设备至少15s。将样品杯和Vc AL硌标准试块放置到设备中
25、直至热平衡。A.3.4 连接分析气体,调整进气管的气压在0k Pa 152k Pa(o p s 尥 22p s i g)。A。3.5 将空样品杯放人设备 中,对试样 至少进行3次同样 的清扫和增压,这将用于实 际分析(一般20k Po。将 夕1和夕2记录在校准数据表中相应的位置上,见表A.1。表A。1 气体比重仪校准数据表A。3.6 将Vc 川:标准试块放人空样品中,至少对样 品进行3次操作。将Vc AL:、夕r 和p 扌记 录在校准数据表中相应 的位置上,见表A。1。注:合适的校准标准试块是不锈钢球,且已知体积。A,3.7 计算设备的Vc HAIv l:ER和VEx P。将这些数据和设备 的
26、ID编号,以及 日期和操作人员ID编号记录在数据表上。气体比重仪 HAM:ER和恕计算数据单(压力单位为k Pa,体积单位为c m 3)空样品杯装有Vc 狃i:1.p l p 21 夕f夕。2.p l夕2_2.f _p J 3.p 1p 2_3.p f _p 扌 y c AI:=从上面的数据得到的计算结果:Vc HAM:ER=c m 3Ei n 3,3次均值c m 3Ei n 3彐,3次均值设备编号:校准 日期:检测人员:GB/T 10799-2008附 录 B(规范性附录)试样制备时开孔误差的矫正B.1 有两个方法矫正切割形成 的表面开孔,且都只用于计算含有两个立方体试样,不能用于含有两个圆
27、柱体形状的试样。B.2 方法1通过将 每个立方 体分 割8块的方法校 正试 样 制备 时产 生 的开孔,测量 开孔 率,见图B。1。图B.1 试样的三等分B。2.1 按照本标准方法描述的完成试验且测量几何体积y 和试样体积Vs PEc。B.2.2 用刀片沿着立方体 的各边平行于面将两个试样各切三次。三等分两个立方体一共产生16个更小的立方体,暴露出来 的表面积和切割时产生的开孔泡数量增加为双倍。注1:当测量一个立方体尺寸时,这个方法产生一个误差,也就是每个拐角处的开孔泡面体积计算了三次,同时两个面接触的开孔泡面体积计算了两次。当试样尺寸与泡孔尺寸的比值较大时,如一个2.在c m 的立方体的平均
28、泡孔尺寸为0.30m m,那么这个误差可以忽略。随着相对于试样尺寸不断增加的泡孔尺寸,这个误差就需要考虑。B。2.3 将所有的16个立方体试样都放人气体 比重仪中的样品仓,并测量体积V驴Ec 2。B.2.4 按式(B.D计算试样开孔率:O=y 2y s PEc+y 驴Ec 2注2:这种计算是假设所有的泡孔尺寸相同。假如开孔率非常低,由于试样 中不规则尺寸引起的负面因素就会产生。B。3 方法2利用泡孔直径校正制样产生的开孔,测量开孔率。B.3.1 按照本标准方法描述的完成试验且测量几何体积y 和试样体积y 觇c。B。3.2 通过将两个试样各个面积累加起来计算试样 的几何表面积A,单位是c m 2,见式(B。2):A=2(J1钯1+JI凡】+凡1钯1)+2(J2t c,2+J2凡2+凡2切2)(B。2)B。3.3 依据试验方法GB/T8810-2005规定的方法测定泡孔材料的平均弦长彦。B.3.4 利用B。3.2得到的几何表面积A和B。3.3中得到的平均弦长莎计算表面泡孔所 占体积Vs,见10、T_ _-GB/T 10799-2008式(B,3):眠=指 (注3:表面泡孔体积是泡孔尺寸的函数 的公式,可以在GB/T12811-1991中找到。B.3.5 计算试样的开孔率Ov,见式(B。4):G=v v s PEc _v s 100%(B.砝)