ГОСТ Р 53656.2-2009
(ИСО 15105-2:2003)

Группа Л29

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пластмассы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПРОНИКНОВЕНИЯ ГАЗОВ

Часть 2

МЕТОД РАВНОГО ДАВЛЕНИЯ

Plastics. Determination of gas-transmission rate. Part 2. Equal-pressure method

ОКС 83.080

ОКСТУ 2209

Дата введения 2011-01-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Институт пластических масс имени Г.С.Петрова" (ОАО "Институт пластмасс") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 230 "Пластмассы, полимерные материалы, методы их испытаний"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 1021-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 15105-2:2003 "Пластмассы. Пленки и листы. Определение скорости проникновения газов. Часть 2. Метод равного давления" (ISO 15105-2:2003 "Plastics - Film and sheeting - Determination of gas-transmission rate - Part 2: Equal-pressure method"). При этом дополнительные слова, фразы, показатели, их значения, ссылки, включенные в текст стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации, выделены полужирным курсивом. Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения скорости проникновения газов через различные полимерные материалы в виде пленок, листов, слоистого пластика, материалов, полученных соэкструзией, эластичных материалов с полимерным покрытием, а также фрагментов тонкостенных изделий и образцов для испытаний, изготовленных различными методами.

Примеры использования данного метода приведены в приложениях А и Б.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ 17035-86 Пластмассы. Методы определения толщины пленок и листов (ИСО 4593:1979 Пластмассы. Пленка и листы. Определение толщины механическим сканированием, MOD)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 скорость проникновения газа; : Объем газа, прошедшего через единицу площади полимерного материала в единицу времени при разнице парциального давления между двумя сторонами полимерного материала, равной единице давления.

Примечание - Скорость проникновения кислорода обозначают: .

3.2 газопроницаемость или коэффициент газопроницаемости : Объем газа, прошедшего через единицу площади полимерного материала, толщина которого равна единице толщины, в единицу времени при разнице парциального давления между двумя сторонами полимерного материала, равной единице давления.

Примечания

1 Теоретически значение , моль·м/(м·с·Па), определяют по формуле

,                                                              (1)

где - скорость проникновения газа, моль/(м·с·Па);

- средняя толщина образца, м.

2 Газопроницаемость или коэффициент газопроницаемости - физическое свойство полимерного материала, зависящее только от газа для испытания и условий испытания, однако различные способы переработки влияют на ориентацию полимерных цепей и кристаллическую структуру, что в свою очередь может отражаться на величине газопроницаемости.

     4 Сущность метода

4.1 Испытуемый образец устанавливают в диффузионную ячейку (рисунок А.1, приложение А, или рисунок Б.1, приложение Б) таким образом, чтобы создать герметичный барьер между камерами. Первую камеру медленно заполняют газом-носителем. Во вторую камеру подают газ для испытания. Суммарное давление в каждой камере одинаковое (атмосферное), но так как парциальное давление газа для испытания во второй камере выше, этот газ проникает через барьер в первую камеру, заполненную газом-носителем.

Газ для испытания, проникший через образец, переносится газом-носителем в измерительную ячейку к датчику, который выбирают в зависимости от испытуемого материала и газа для испытания.

     5 Образцы для испытания

5.1 Образцы для испытания должны быть типичными для исследуемого материала, однородными по толщине, не должны иметь морщин, складок, отверстий. Площадь образцов должна быть больше площади, через которую газ переносится в измерительную ячейку, чтобы исключить попадание воздуха в измерительную ячейку.

5.2 Если нет других указаний, испытание проводят на трех образцах.

5.3 Отмечают сторону образца, с которой контактирует газ для испытания.

Примечание - Желательно, чтобы условия испытания соответствовали реальным условиям эксплуатации материала, например для упаковочного материала газ для испытания может подаваться как с внутренней, так и с внешней стороны.

5.4 Толщину каждого образца для испытания измеряют по ГОСТ 17035 (метод А) с погрешностью в пределах ±1 мкм, измерение проводят не менее чем в пяти точках на поверхности образца. Записывают минимальное, максимальное и среднее значения.

     6 Кондиционирование и температура испытания

6.1 Кондиционирование

Образцы должны быть:

- высушены в течение не менее 48 ч при температуре, при которой будет проводиться испытание. Для высушивания используют эксикатор с хлористым кальцием или другим осушителем; или

- выдержаны при температуре и влажности, указанных в нормативном или техническом документе на материал, в течение времени, определяемого природой испытуемого материала.

6.2 Температура испытания

Если нет других указаний, испытания проводят при температуре (23±2) °С.

     7 Аппаратура и материалы

7.1 Общие положения

На рисунках А.1 и Б.1 приведена схема установки для определения скорости проникновения газов.

Установка состоит из диффузионной ячейки, конструкция которой обеспечивает проникновение газа для испытания через образец, при этом датчик фиксирует количество прошедшего через образец газа для испытания; предусмотрены также устройства для кондиционирования и расходомеры для газа для испытания и газа-носителя.

7.2 Газ для испытания

Газом для испытания может быть как один индивидуальный газ, так и смесь газов.

В первом случае давление газа должно быть равно атмосферному.

Во втором случае давление смеси газов также должно быть равно атмосферному, а парциальное давление каждого газа определяется его концентрацией в смеси.

7.3 Диффузионная ячейка

7.3.1 Для проникновения газа для испытания через образец диффузионная ячейка разделена испытуемым образцом на две камеры (рисунок А.1 или рисунок Б.1).

7.3.2 Газ для испытания при заданных условиях протекает через камеру А и сбрасывается из нее через отверстие соответствующего размера в атмосферу.

Предупреждение - Использование, извлечение, утилизация и/или удаление токсичных, горючих и других опасных газов требуют соблюдения соответствующих мер предосторожности.

7.3.3 Газ-носитель при заданных условиях протекает через камеру Б диффузионной ячейки; для предотвращения деформации испытуемого образца разность давлений в камерах А и Б должна быть минимальной.

7.3.4 Форма диффузионной ячейки должна быть такой, чтобы испытуемый образец с обеих сторон омывался ламинарным потоком газа.

Для этого отношение эффективной площади проникновения к объему каждой камеры должно быть таким, при котором скорость каждого газа была бы ниже установленного предела, зависящего от формы ячейки.

7.3.5 Эффективная площадь проникновения должна соответствовать предполагаемой величине газопроницаемости. Обычно используют площади от 1 до 150 см.

Эффективную площадь проникновения образца для испытания можно уменьшить, используя маску, изготовленную, например, из алюминиевой фольги, помещенную между двумя камерами. В этом случае маску наклеивают на образец и тщательно проверяют герметичность клеевого шва, так как протечки будут влиять на результаты измерений.

7.3.6 Если ячейку уплотняют, используя прокладки, материал прокладок должен иметь газопроницаемость пренебрежимо малую по сравнению с испытуемым материалом.

7.4 Детектирование и измерение

Из существующих методов измерения количества газа для испытания, проникающего через образец, в приложениях А и Б описаны два метода с использованием:

- кулонометрического датчика (для определения скорости проникновения кислорода) - приложение А;

- детектора хроматографа - приложение Б.

Примечание - Выбор метода испытания зависит от:

- проницаемости материала по отношению к газу для испытания;

- требуемой чувствительности.

     8 Условия диффузии