在一些產(chǎn)品使用前,有時候需要評價材料在高腐蝕性電解質(zhì)溶液存在下的性能,比如氯化鈉溶液(鹽霧)是海洋環(huán)境中存在的主要侵蝕劑,這種試驗對于航海方面的應(yīng)用就比較重要。雖然氯化鈉溶液對塑料的侵蝕效果不顯著,塑料對鹽溶液的吸收比對純水的吸收要少,但這不代表鹽溶液對含有填料、增強劑、顏料的復合材料沒有侵蝕作用。
對于主要由塑料組成,但其中含某些金屬元件的成品或半成品,評價鹽霧的影響作用是較為重要的。這類金屬元件包括嵌入模件、薄的復合箔、用電鍍或其他方法制成的表面涂層,或通過擠壓、浸漬于塑料糊或流化床粉末等方法用塑料包覆的金屬芯等。
GB/T12000—2017標準規(guī)定了塑料暴露于濕熱、水噴霧和鹽霧的條件,以及在給定的暴露周期后一些重要性能變化的評價方法。
這個標準一般適用于所有塑料標準試樣、制品或部件。包含有質(zhì)量變化、尺寸和外觀變化、其他物理性能變化三種測定方法。
試驗是在暴露前和規(guī)定環(huán)境條件下,給定周期暴露后,測定試樣的一項或幾項性能,并觀察外觀變化。如有需要也可以在暴露后先進行干燥處理或重新進行狀態(tài)調(diào)節(jié)處理,來獲得與原始試樣相同的、與大氣濕度平衡的狀態(tài),再進行性能的測定。
——濕熱(穩(wěn)態(tài)試驗、循環(huán)試驗):
濕熱的暴露條件可根據(jù)具體需求商定,使用不同的溫度和濕度條件。
穩(wěn)態(tài)試驗:暴露周期應(yīng)符合被測材料或產(chǎn)品相關(guān)的規(guī)定,當沒有規(guī)定時,應(yīng)由相關(guān)方商定。建議暴露周期為12h、16h、24h、48h、96h、240h。
循環(huán)試驗:循環(huán)試驗需要試驗箱和試樣經(jīng)歷一定次數(shù)的24h循環(huán),循環(huán)期間溫度應(yīng)維持在上限溫度和(25±3)℃。這兩個溫度之一作為上限溫度值:
1.(40±1)℃(循環(huán)次數(shù)應(yīng)為2、6、12、21或56);
2.(55±1)℃(循環(huán)次數(shù)應(yīng)為1、2或6)。
上限溫度應(yīng)在每個24h循環(huán)的起始(3±0.5)h內(nèi)達到。
——水噴霧:
穩(wěn)態(tài)試驗:暴露周期應(yīng)符合被測材料或產(chǎn)品相關(guān)的規(guī)定,當沒有規(guī)定時,應(yīng)由相關(guān)方商定。建議暴露周期為12h、16h、24h、48h、96h、240h。
水噴霧試驗應(yīng)使用蒸餾水或去離子水代替鹽溶液,ph值為6~7。
——鹽霧:
用蒸餾水或去離子水溶解氯化鈉制備鹽溶液。
暴露周期應(yīng)符合被測材料或產(chǎn)品相關(guān)的規(guī)定。當沒有規(guī)定暴露周期時,應(yīng)由相關(guān)方商定。建議暴露周期為2h、6h、24h、48h、96h、168h、240h、480h、720h和1000h。
在經(jīng)過暴露后,試樣試驗可暴漏后直接試驗;或者暴漏后經(jīng)干燥或重新狀態(tài)調(diào)節(jié)后試驗,厚度超過200μm的試樣干燥24h也難達到平衡,推薦使用更長的干燥時間,由相關(guān)方商定并在試驗報告中說明。
——————質(zhì)量變化——————
質(zhì)量變化試驗中,至少一部分原因是因吸收水發(fā)生變化,因此試樣易受狀態(tài)調(diào)節(jié)和干燥或重新狀態(tài)調(diào)節(jié)的影響。通常試樣在暴露、沖洗和擦干后應(yīng)立即稱重或暴露后直接試驗。
如需要重新調(diào)節(jié),則按照規(guī)定進行干燥或重新狀態(tài)調(diào)節(jié)。
*試驗不適用于孔狀材料。
質(zhì)量的變化與試樣表面積、厚度相關(guān)。使用本試驗比較不同塑料性能時,要求試樣具有同樣形狀和尺寸,表面、內(nèi)應(yīng)力等狀態(tài)也要盡可能相同。
樣品大小&數(shù)量:
模塑和擠塑料:試樣由模塑或機加工制得,邊長(50±1)mm、厚度為(3.0±0.2)mm的正方形,也可以是有相同表面積的矩形試樣。
片材:試樣從受試片上切取,應(yīng)是(50±1)mm的正方形或具有相同表面積的矩形。厚度等于或小于25mm,試樣厚度應(yīng)與該片材厚度相同;厚度大于25mm,在有關(guān)規(guī)格中沒有專門規(guī)定的情況下,要對其中一個表面進行機加工,將試樣厚度加工至25mm。
半成品和成品(片材除外):與模塑和擠塑料試樣要求在形狀和尺寸上盡可能相似,并應(yīng)按產(chǎn)品說明或有關(guān)協(xié)議制備。
試樣數(shù)量:試樣應(yīng)不少于三個。
狀態(tài)調(diào)節(jié):
一般至少調(diào)節(jié)86h,對于有特定要求,根據(jù)情況調(diào)整調(diào)節(jié)時間的長短。
通過試驗計算,質(zhì)量變化正值表示質(zhì)量增加,負值表示質(zhì)量減少。計算出試樣測試結(jié)果的平均值。
——————尺寸和外觀變化——————
尺寸變化可能是由于水分的吸收,某些組分的浸出,或者由于模塑內(nèi)應(yīng)力的松弛,或者由這些原因共同引起的體積變化。
對不同方向異性的材料,如壓延或擠出片材、擠出棒材,在其成型方向線性尺寸的變化可能不同(橫向成型/縱向成型),因此有必要測試兩個方向的變化。
為了區(qū)分模塑中應(yīng)力松弛和誰作用的影響,也可以使用一組退火試樣進行試驗。
樣品大小&數(shù)量:
與質(zhì)量變化試驗相同。對各向異性材料,試樣各邊要分別平行于縱向或橫向進行制備。
可以用測量質(zhì)量變化的同一試樣在稱重后立即測量尺寸。
狀態(tài)調(diào)節(jié):
一般至少調(diào)節(jié)86h,對于有特定要求,根據(jù)情況調(diào)整調(diào)節(jié)時間的長短。
使用測厚儀進行尺寸測量,記錄外觀變化,計算出尺寸變化數(shù)值,判斷尺寸增大、減小情況,并描述試樣外觀變化,如翹曲、扭曲、脫層或明顯的表面降解痕跡,如:顏色或光澤的變化,銀紋、裂紋的存在,氣泡,增塑劑的滲出、發(fā)粘,固體組分的起霜,金屬元件的腐蝕;如有可能,給與定性鑒定,如輕微、中等、嚴重等。
——————其他物理性能變化——————
任何物理性能都可以進行測量,通常測定力學、光學和電學性能。
樣品大小&數(shù)量:
試樣的尺寸、形狀和數(shù)量要符合所測試性能的國家標準規(guī)定。如果是破壞性試驗,試樣數(shù)量應(yīng)加倍。樣品可以是片狀,隨后的具體試驗所用試樣可從中切取。
狀態(tài)調(diào)節(jié):
一般至少調(diào)節(jié)86h,對于有特定要求,根據(jù)情況調(diào)整調(diào)節(jié)時間的長短。
先對第一組的性能進行測試得到測量值;對第二組進行鹽霧試驗,再測量性能值;如有需要對第三組進行鹽霧測試,之后進行狀態(tài)調(diào)節(jié),然后測量每個性能的值。
計算得出性能變化的數(shù)據(jù)。
試驗報告應(yīng)包括這些內(nèi)容:
1.注明參照國家標準。
2.材料或產(chǎn)品的詳細描述。
3.暴露類型。
4.暴露前和暴露后試樣的處理。
5.所測定的性能。
6.試樣制備的詳細說明,尤其要注明機加工方法。
7.試樣類型。
8.暴露前和暴露后的性能值。
9.按照相關(guān)公式計算的相應(yīng)變化,包括符號。
10.如有可能,給出性能對暴露時間的函數(shù)曲線。
11.暴露后試樣外觀變化的觀察結(jié)果。
12.測試日期。