р

в соответствии

азличным содержанием пп, 3.1.3.1 и 3.1.3.2.
    1. Подготовка термоанализатора к работе — по ГОСТ 9.715, разд. 1.

    2. Испытания проб стандартных композиций проводят на термоанализаторе в воздушной среде при скорости нагрева Ю°С/мин до температуры (350 ±0,5) °С.По термогравиметрическому графику определяют на­чальную массу каждой пробы каждой из стандартных компози­ций (ты) и массу остатка проб после нагревания до температуры

    3. Проводят обработку данных испытаний проб стандарт­ных композиций материала в соответствии с пи. 3.1.3.8—3.1.3.10.

  1. Проведение испытаний

    1. Подготовка проб и испытания исследуемого материала до и после старения — по лп. 3.2.1,3.2.2; 3.2.3.1, 3.2.3.2, 3.2.3.3,

Старение проводят в соответствии с НТД.

  1. Обработка результатов

    1. Вычисляют среднюю арифметическую относительную потерю массы исследуемого материала (Д/пи«) до и после старе­ния по формуле

г

А/Иик—


-1 mJ
п


(24)


де zhj — масса остатка пробы исследуемого материала, по.

Д/Иик}—потеря массы каждой из параллельных проб исследуе­мого материала, по п. 3.1.3.8, г;

п — число параллельных проб.

    1. Каждое из параллельных определений не должно отли­чаться от среднего арифметического значения более чем на 5% отн. Если расхождение более 5% отн., испытания повторяют.

    2. Вычисляют содержание пластификатора в исследуемой композиции (Р) в процентах до и после старения по формуле (23).

    3. Изменение содержания пластификатора в материале вследствие старения определяют по п. 3.1.5.4.

  1. Результаты испытаний вносят в протокол, в котором дол­жны быть указаны:

н

2)

3)

4)

6)

аименование материала, тип и условное обозначение;

наименование предприятия-изготовителя;

номер партии и дата изготовления;

марка термоанализатора;

обозначение настоящего стандарта и метода испытаний;

содержание пластификатора до и после старения;

изменение содержания пластификатора в материале;

б

рами ли я лиц. про-

) организация, предприятие, должность и водивших испытания

.



  1. МЕТОД 4

Сущность метода заключается в нагревании образца материа­ла в изотермических условиях в интервале температур три задан­ной продолжительности, при которых изменение массы образца происходит за счет процессов диффузионной десорбции пластифи­катора, выявлении кинетики диффузионной десорбции пластифи­катора в заданных условиях и прогнозировании на основе выяв­ленных кинетических закономерностей изменения содержания пла­стификатора после заданной продолжительности старения.

Прогнозирование изменения содержания пластификатора в по­лимерном материале при термическом старении осуществляют для заданного соотношения поверхности и объема изделия.

4.1. Обр азцы



испытаний



  1. Образцы для испытаний изготовляют из материалов и изделий из них в виде пластин. Отношение поверхности образцов к их объему должно соответствовать этому соотношению в из­делиях.

  2. Масса образца должна быть от 150 до 200 мг в за­висимости от вида материала. Количество параллельных образ­цов п для каждого из режимов испытаний устанавливают в со­ответствии с п. 1.5.2. Параллельные образцы для всех режимов испытаний должны быть равной массы с отклонением не более ±0,001 г.

  1. Аппаратура. Материалы. Реактивы Аппаратура, материалы и реактивы — по п. 3.2.2.

Хроматограф газожидкостный любого типа, снабженный пла­

менно-ионизационным детектором, аналитические колонки к нему из стекла или нержавеющей стали длиной 1 м.

Сорбент хроматографический для анализа пластификаторов.

Газ-носитель для хроматографии.

Петля накопіительїнаїя из нержавеющей стали вместимостью 2 см3 из комплекта хроматографа.

Термоанализатор в соответствии с ГОСТ 9.715 разд. 1.

  1. Подготовка к испытаниям

    1. Подготовка термоанализатора к работе — по п. 3.2.3.2.

    2. Подготовка хроматографа и накопительной петли — в

соответствии с инструкцией по эксплуатации хроматографа.

4 Л. Проведение испытаний

  1. Испытания проводят на термоанализаторе в изотерми­ческим режиме в интервале температур, которые устанавливают экспериментально в зависимости от типа пластификатора, как указано в пп. 4.4.3—4.4.5.

Содержание пластификатора в исследуемом материале (Ро, %) до испьгтаїніий определяют по методу 1. Массу пластифи-

  1. катера в каждом из параллельных образцов для испытаний при каждой температуре (goij) вычисляют по формуле

(25)

где — исходная масса каждого из параллельных образцов
при каждой из температур испытаний, г;

і число температур, і = 1,..., 7;

jколичество параллельных образцов, /—1,2,..., п.

  1. Минимальная температура испытаний должна быть не менее 60°С.

  2. Максимальная температура испытаний не должна при­водить к изменению массы материала, связанной с выделением летучих веществ вследствие процессов термодеструкции.

Максимальную температуру испытаний устанавливают, как ука­зано в пп. 4.4.4.1—4.4.4.12.

  1. Образцы для испытаний — по пп. 4.1.1, 4.1.2.

  2. В

    из парал-

    (26)

    ычисляют массу пластификатора в каждом

лельных образцов по формуле

Wq/Г w1aim

100

где /иоугшах — исходная масса каждого из параллельных образцов,

взятых для испытаний при максимальной темпера­туре.

Вычисляют среднюю арифметическую массу пластификатора в

о

шах

бразцах, взятых для испытаний по п. 4.4.4.1, по формуле

(27)

  1. Образцы для испытаний взвешивают с погрешностью не более ±0,0002 г и помещают в ячейку — держатель термоана- лизатора, которую затем вводят в нагретый до предварительно заданной максимальной температуры (Тгаах) блок термоанализа­тора.

Предварительно заданная максимальная температура испыта­ний должна быть на 50°С меньше температуры кипения исследуе­мого пластификатора.

Выдерживают образец в термоанализаторе при этой темпера­туре (120±0,5) мин.

По графику, полученному с использованием ТГ, опреде­ляют потерю массы каждым из параллельных образцов (A^jrraax) и вычисляют среднюю арифметическую потерю массы образцами

  1. после испытаний при предварительно заданной максимальной температуре по формуле

п

«—1 J max

. (28)

1 max Л '

  1. Каждое из параллельных определений не должно отли­чаться от среднего арифметического значения более чем на

5

отн., испытания повторяют.

п. 4.4.4.3 образцов помеща­

% отн. Если расхождение более 5%
  1. Каждый из испытанных по

ют в термоанализатор, соединенный с газожидкостным хромато­графом через накопительную петлю, нагревают образцы со ско­ростью 20°С в мин в токе газа-носителя хроматографа до темпе­ратуры кипения пластификатора и выдерживают при этой темпе ратуре в течение времени, при котором на хроматограмме исчеза­ет пик, соответствующий данному пластификатору.

  1. П

    п. 4.4.4.6, используя

    о площади хроматографического пика, полученного по

ф

ормулу (2), вычисляют количество пласта- фикатора, оставшегося в каждом из образцов после испытаний по п. 4.4.4.3 (gj т ).Вычисляют среднее арифметическое значение m я массы пластификатора (в граммах), оставшегося в образцах пос­

л е испытаний по п. 4.4.4.3, по формуле

(29)

  1. Каждое из параллельных определений (gjr ) не дол-

жно отличаться от среднего арифметического значения более чем на 5% отн. Если расхождения более 5% отн., испытания повто­ряют.

  1. С

    (30)

    равнивают сумму потери массы образцом (Amrmax) и массы остатка пластификатора (gr ) в образце после термооб­работки с исходным количеством пластификатора в образце, оп­ределенным по методу 1. Эта сумма должна удовлетворять не­равенству

O,95gor а +gr Q <£ог

' ° max max ° max & max

Если сумма потери массы образцом А/пттах и остатка пласти­фикатора в образце после термообработки при Гтах больше фак­тической массы пластификатора в образце gor , определенной по формуле (25), то предварительно заданную максимальную тем­пературу испытаний снижают на 10°С и вновь проводят испыта-



ния по пп. 4.4.4.1—4.4.4.7 до тех пор, пока результаты экспери­мента не будут удовлетворять неравенству (30).

Если эта сумма меньше 0,95 gormax, предельно заданную мак­симальную температуру испытаний повышают на 10°С и вновь проводят испытания по пп. 4.4.4.1—4.4.4.7 до тех пор, пока ре­зультаты эксперимента будут удовлетворять неравенству (30). По­лученную температуру принимают за максимальную температуру испытаний.

  1. Устанавливают семь температур испытаний с градацией

  2. Каждый из образцов для каждой из температур испыта­ний, установленных по п. 4.4.5, взвешивают с погрешностью не бо­лее ±0,0002 г и помещают в ячейку-держатель термоанализато­ра, которую затем вводят в предварительно нагретый до каждой из заданных температур испытаний блок термоанализатора. Реги­стрируют на термоаналитических кривых процессы, происходящие в материале в течение (120±0,1) мин при заданной постоянной температуре.

Отсчет продолжительности выдержки образцов при заданной температуре начинают с момента установления этой температуры в образце.

  1. Обработка разультатов

    1. На графике, полученном по п. 4.4.6, отмечают время уста­новления изотермического режима испытаний, соответствующую ему массу образца (тоъ) и определяют изменяющуюся массу образца (т^) за время изотермического нагрева в течение 120 мин с градацией (5±0,1) мин, где f изменяется от 1 до 24.

    2. Вычисляют параметры процесса диффузионной десорбции при каждой из температур испытаний по формуле

т

(31)

іП=т,щЄ

где Кі константа скорости процесса диффузионной десорбции пластификатора при Ті, с-1;

ац — показатель степени;

— текущее значение массы образца через каждые (5± ±0,1) мин нагрева, мг;

7Поъ— масса каждого образца до испытаний;

г,;/ — продолжительность испыта ний по п. 4.4.5.

Формулу (31) записывают в логарифмическом виде



In In


3= ІП ІП


(32)










Значение ац и 1пК, при каждой температуре для каждого из образцов вычисляют методом наименьших квадратов по форму­лам:


24 S 1” xUf 1" ln 2 In xtjf S 1“ In

_ /=1 m,if /=>1 /=1 m4f

24 / 24 2

24 S (In Tj;y)2— I 2J In т/уу j
/=1 /=sl /


03)


24 24 24 24

S In In 2 (In T/ y)2—2 In T/jy 2 In T4/y In In

1nьл /=1 mUf /—1 /-1 /«=1

Щ Д ; —

24 S (lnrzy/)2— £1пт/у/

/=1 /=l


m4f

(34)


  1. Подставляют значения ац и ln/Q, полученные по форму­лам (33) и (34), в уравнение (32) и вычисляют расчетные зна­чения /Піуу(расч).

  2. Проверяют отклонение экспериментальных значений т?,у от их расчетных значений ^одрасч) в соответствии с пп. 1.4.8, 1.4.9.


4.5.5. Вычисляют среднее значение а по формуле


7 п


7-п


(35)


Каждое из значений at, не должно отличаться от среднего арифметического значения более чем на 10% отн. Если расхож­дение более 10% отн., то испытания повторяют.


4.5.6. Зависимость между константой скорости процесса УЗИОННОЙ десорбции (Кг) И ТЄМПЄрЗТурОЙ испытаний (Ті)


диф-
опи-


сывают уравнением


1пК;=1п/С0 | 2-, (36)

П 1 і

где Ко— предэкспоненциальный множитель;

Е — коэффициент температурной зависимости процесса диф­фузионной десорбции, кДж/моль;

Ті температура испытаний, К;

R универсальная газовая постоянная ~ 8,314 Дж/моль*К.

4.5.7. Значение Е и /Со вычисляют методом наименьших квад­ратов по формулам:


(37)