【国家标准(GB)】 硬质泡沫塑料 开孔和闭孔体积百分率的测定

ICS 83.100
中华人民共和国国家标准
GB/T10799—2008
代替GB/T10799-1989
硬质泡沫塑料
开孔和闭孔体积百分率的测定
Rigid cellular plastics--Determination of the volumepercentage of open cells and of closed cells2008-01-04发布
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员会
2008-09-01实施
GB/T10799-2008
本标准是对（GR/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ISO1590：2C02硬质泡沫塑料开孔和闭孔体积自分率的测定，试验方法参考了ASTMD622605《硬质泡沫塑料开孔百分率的试验方法》。本标准代替GB/T10799—1989，
本标准与GB/T10799—1989相比主要变化如下：试验仪器结构和操作方法改变：G13/T10799—1989中分别采用压力变化法和体积膨服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。试验样品尺小变化：GB/T10799-1989中体积影胀法检测时诚样尺寸为：长×宽×序（100mm×3Cmm×30tmm）；本标中，标准试样是两个>方体，尺寸为2.5cm×2.5cm×2.5cm。另个可选择的外形是两个圆柱体，其横截面大小为6.25cm，高为2.5cm。开、闭孔率计算方法改变：GB/T10799-1989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。矫正切制形成的表面泡孔的方法改变：GB/T107991989中以表面积和儿何体积之比不同的至少三组试样，每组取三个试样，测定试样表观开孔休积百分率，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行于面将两个试样各切三次。三等分两个立方体一共生16个更小的立方体，暴露山来的表面积和切割时产生的开孔泡数量增加为双倍，再进行测量以此逛行计算获取校正值。本标准的附录B为规范性附录，附录A为资料性附录。本标准出中国轻工业联合会提出。本标雅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。本标准丰要起草人：王燕、朱宁宇宏、周晓玲、甘超、陈倩。本标准所代替标准的历次版木发布情况为：GB/T10799-1989.
1范围
硬质泡沫塑料
开孔和闭孔体积百分率的测定
本标摊规定了硬质泡沐塑料孔和闭孔体积分率的测定方法。GB/T10799—2008
本标准适用于含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(不和道的)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。凡是注口期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括误的内容）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/T6342—1996泡沫塑料与橡胶线性尺寸的测定（idtISO1923：1981）GB/T6379.4一2006测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第4部分：确定标准测量方法正确度的基本方法（1SO5725-4：1994，IDT）（GI3/T8810-2005硬质泡汰塑料吸水率的测定（ISO2896：2001，MOD）GB/T12811-1991硬质泡沫塑料平均泡孔尺寸试验方法1SO4590：2002使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closed cell
封闭的泡孔，不和其他泡孔相通。3.1.2
开孔open cell
泡孔壁没有完全封闭，并Ⅱ和其他泡孔直接或间接相通。3.1.3
闭孔和泡孔壁体积yolumcnfclosedcellsandcellwalls气体无法通过的内部体积，包括由固体聚合物体积（泡孔，支柱）、填充物体私、使用固体颗粒或纤维造成个别闭孔休体积和由于泡孔壁破裂而相互连接但与外部不相的一群小泡孔休积的集合。3.1.4
未修正的开孔体积uncorrcctcdolumeofupencells包括材料内部可渗水的泡孔体积和因切割造成的表百各种不规则的开孔体积。3.2符号symhols
下列符号适用于本标准。
d样品直径，cm
h2样品高度，cm
GB/T 10799--2008
1样品长度，em
0，体积，开孔自分率
V样品儿何体积，cm
VcALrB校准标谁试块，cm3
VeHavuwx样品仓体积，cm
Vex?膨胀体积,cm
Vsr样品置换体积，cm
样品宽度，cm
4原理
本方法基于波仪耳-马略特参律(Boyle-Mariotte law)测定多孔塑料材料开孔体积的多孔性。波仪体有和的增加导致压力成比例的降低。耳-马略特定律表明密闭
本方法测定开孔泡的数育
通过测定
养测材品制备厂
泡孔和孔壁的体积。
的矫正见附录13。
试验仪器电两
融材料可得到的泡孔体积来确定多孔性，剩余体积为密阅最要切
体积的试验容器道
人试验样品，并连接高纯度的干燥设定的压力值，记
之后将两
p/p.与样品仓中Y
美品收代的体
开孔率。
注：选择的干
5仪器
5.1气体比重仪
不能对试验有
见图！。
比量仪设备的
%），例如氨
应包议
体积约
5. 1. 1 试样室(Vc
5.1.2膨胀参考休
气体进入
进气调值
正力谢节障
旺阀门打开
和漆解
妞孔被我开，这些被打开的开孔误差器是校准过的样品仓，它用于放将试样室的气休压力增加到预先详低后的压力值记有两次压力的比值试样几何体积的不同测定试样的样品中。
之间精确到
试样室
家准儿力传感器
华气说节间
两相选择阀
进气流控制阀
讨滤器
膨胀参老体积
图1气体比重仪设备的示意图
排气流控制阀
5.1.3标准压力传感器.测量范图在0kPa~175kPa,有最小体积位移和0.1为的线性，5.1.4乐力调节阔，避免压力传感器的压力过大。5.1.5过滤器，阻止粉末等堵案传感器和控制阀。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2
5.1.8两相选摔阀，将参考体积与样品仓和连。GB/T10799—2008
5.1.9，无孔标准样快，（如不锈钢球体）已知休积应占试样室体积的分之至三分之二。5.1.10数字标尺，读取压力传感器上压力值，精确到0.C07kPa。5.1.11试样室密对盖，含环型密封。5.1.12气体比重仪校准程序，参见附录A5.2切割设备
用于试样的制备，如带锯或竖锯，其刃具备平滑切割的能力。也可以采用孔润切割器。5.3测量仪器
游标卡尺或千分尺测量仪器.能精确测量试样到0.003cm6样品
6.1试样尺寸
标准试样是两个立方体，人寸为?2.5cm×2.5cm×2.5cm（见注1）。另一个可选择的外形是两个圆柱体，其横截面大小为6.25cm，高为2.5cm（见注2）。在一些实际情况下（例如，试样室的尺寸较小或试验材料的数量有限的讨候），可以只用一个立方体或圆柱体试伴。们是，试样置换体积（Vx：）至少是样品企休积的15%。
注1：由于表而积不同，不能采用5crn×2.5cm×2.5cm的长方体代替两个立方休逊行分析。注2：圆柱体形状的试样不适川各间异性材料。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组两个立方休或两个圆柱体试样。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（23士2)℃，相对湿度为（50士5）%的标准试验环境中调节试样至少21h7.2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何定在士2℃范国内
8试验过程
8.1测量并记录样品的长度1、高度h、宽度，精确到0.003cm。如果采用圆柱体样品，测量高度h利直径d。
8.2关闭流量阀。
8.3调节两相选择阀，使膨服胀空利系统其他部分隔离，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--段时问使流动的十燥气休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活气体排出。记录所用时间。8.7关闭排气阀，打开流量阀，使气压上升到20kPa：然后关闭流量阀，打开排气阀。当气压降到3kPa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操作两相选择阅，使膨服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止控制在0位。
GB/T 10799—2008bzxZ.net
8.9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，8.8.
8.10忽略任何气压变化，关闭排气阀。8.11打开流量阀：使样品仓升压至20kPa。注：在一些情况下可以用低上20k气压进行吹扫和试验。采用的气压不能使试样变形。如果使用不同气压，诺要在报告中注明
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)，记录最终气压值力。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，再次使膜胀体积仓和系统其他部分相连，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P
下陷，则泡求可能被破坏或者试验气保道过泡孔整扩教进去。在这种情况下，就不了注：如果气压读数连续不断地
能得到准确的开孔率
打开排气阀，压力
如果样品采用测注的方法
重新日到
如桌设
几天不用，
坟出祥品仓出
按式（1让算
式中：
VeHAMFR
试积，单位为立
试体积，单位为
体积，单位
试希室增压后压力，
两个金容器连通阀门行
注：对于其他类型窗
9结果表示
拜军切断
CHAMFR
帕（kPa
低后的压力
工和自动操程的气体化险
节法如下
样品的几何体积
9.1.1两个立方休的儿公
按式(2)计算：
体供给，
单位为于帕(kPa)：
技消方南参考操作说明书，
(h X wj Xh) +(lz XwX )
试样休积，单位为立方愿米（cm）；ti—1号试样长，单位为厘米（cm）-1号试样宽,单位为厘米(cm）;
1号试样高，单位为厘米（cm）；2号试样长,单位为厘米（cm)；
2号试样宽，单位为厘米(rtm)；2号试样高，单位为库米（cm）。9.1.2两个圆柱体的几何体积V按式（3)计算：元Xdxh+axd,xhz
式中：
试样体积，单位为立方厘米（ctm）：（2）
-（3）
dl-—1号试样直径，单位为库米(cm）;h1号试样高，单位为厘米（cm）；dz——-2号试样直径，单位为厘米（cm）；h.
2号试样高，单位为厘米（cm）。9.2试伴的体积开孔率0.按式(4)计算：0. --m ×100
式中：
一诚样的体积开孔率，为
试样体积，单位为方厘来（c
位为立方厘米（cm）。
群品置换体！
9.3闭孔和孔壁休积
式中：
闭升到孔整体积百
积开孔
9.4：已知固态质料器度时，泡孔府#上的
，单位为克
材料度，单位为
一诚程的儿何体积，单
9.5闭孔休积
式中：
C，按式（
一闭孔休务率，%
试样的体
公司分率，为。
泡孔壁所高
10试验报告
试验报告应包括下列内容：
本标准编号；
泡沫材料的种类和名称；
样品制造月期和批号；
积百分率
按式(6计算：
样品数量，试验条件，试验用气体和其他需要注明的内容；试验月期；
所有试样试验结果的平均值作为试样的开孔率；GB/T 10799—2008
-（4)
如果需要.所有试样试验结果的平均作为试样的闭孔率和泡孔壁自分率。11
精确度和偏差
11.1精确度
.（6)
表1是基于2C01年4种试验材料在6个实验空的检测，根据GB/T6379.4一2005进行一系列试5
GB/T10799-2008
验得到一个联合声明。对于种材料，所有样品山同一个试验室制备，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空得到5个试验数据。其精确度，特征重复性（S，和-）和重现性（S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均方式。表1中的数据不能用于决定采用还是拒绝使用某个材料，因为这些数据仅仪适用丁联合声明中试验材料的数据，对丁其他批号、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G13/T6379.4-20C6描述的原理，产生白已的试验材料利实验案数据，表１开孔
注：SrA
指定材料的试验宰内部的标准偏差。所有参与的试验空共享试验结果的标准偏监。试验空间的再现性，表达为标准偏差试验率内部两个结果的临界一2.8X×Sr。试验率间的两个结果的临界一2.8×SR。RD
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。
11.2偏差
日前还没有公认的标准来评价这个试验方法的偏差。A.1气体比重仪操作原理
附录A
（资料性附录）
气体比重仪校准程序
GB/T 10799—2008
A.1.1气体比重仪是-种气体转换比重权，可以测定粉末或块状物规则或不规则形状的固休物质体积的装置。设备的示意图见图人CHINA
校准样品室件
假设VCHAE和VE同时
在环境
充气使气
关闲的。向V
式中：
增压后压
VenAMER
爱推膜
品体积，单
单位为位
张室体积，
气体的摩尔数店
气体比重仪简化示意
气压和环
方厚米（cm）
，单位为帕立方米每摩你文P
怀境岛单位为
膨胀体收方程
A. 1.2. 1
式中：
A, 1. 2. 2
尔文k）
P.Vexp - nuxiRi.
-环境大气压,单位南(Pa)；
膨胀体积气体的摩尔数，单位为魔尔（mal)校准股室体！
下,且 Veramr和rxp之间的选择阀是平衡得到VGHAMER
mol-Ki
当选择阀打开后，气压降低到中间值，质量平衡变为式（A。3)：P: (VCHAMHFR
将式(A,1)和式(A.2)替代到式(A.3)中：neRh +MexpRe.
见式（A.1）。
...(A.1)
.(A.3)
pz (VtUAMHFR - Vspec + V-xF) - pi(VcHAMER - Vex) + p, VexI .或名：
(pPi)(VcHAMBERVaNEc）=（paP2)VexP然后：
p-pzVux
VeIAMRER - VSPEC --
pz — b.
在分母上加上和减去力，并重新排列，见式（A.7)：(p.pe)Vexp
- VsPFT: --VGHAMPER +
(p)-(i)
.(A.4)
.(A.7)
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分子分母同时除以p一P见式(A.8)：VPW: - VeEAMPE
或者：
(p—p2)
(pap2)
由于在式(A.1).式(A.9)中表示的p1~和p。为绝对压力，而在式(A.9)中p、P2使用前都减去了力。，新变量P1、P使被称为标准压力.见式(A.10)利式（A.11)：pig = p: -p.
ps= p:p
式(A.9)改写为式(A.12)：
VaPEe - VeHAMHPR
A.1.3式（A.12)即为比重仪的计算方程。校准过程用来测定VeAMRFR和VExP，而H压力值足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VcALIE被取山，VcHAMEER被充气增压至pI且VExI被密闭在零标准（坏境）气压，同时阅门关闭。打开阀门环境被建立起来：PIVCITAMTER - P: (VEHAMHR +VUxP)式中：
p—形成的中问压力值,单位为帕(Pa)。A.2.3将VeAL.放置到VcIAMFR中重复充气产生膨胀：式中·
P (VenAXNERVeALIE) = P2 (VeHAMBER-VeA.IE -Vuxp)和p——Veam放置前后的影胀气压，单位为帕（Pa)。-（A.13)
A.2.4VeaLm、pl、P2、P和p2被假设是已知的或可测得的，可以得到VeHAMEER利Vexp，处理式(A.13)得到VtxP：
VexP - VeHAMER
将式(A.15)代人式(A,14)中得到：-(A. 15 )
Pi (VurmER --VeALm) = p: (VeHAk -Veum)+ p: (VelaxmR) PL-P...( A. 6 )p2
集合所有的项得到VeJIAMarR：
VEHAVHER
Vear(pi -pr)
**.(A.17)
A,2.5将实验得到和已知的数据值代人式（A.17)中得到VIAXR，再将VcHAMBE代人到式（A.15)得到需要的Vexp。
A.3校准比重仪
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A.3.1此过程测定的VcHAMEER利Vx至少取3次的重复试验的平均值。可以产牛-张数据表，足根据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23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VcAr标准试块放置到设备中直至热平衡。A.3.4连接分析气体，调整进气管的气压在0kPa~152kPa(0psig~-22psig）。A.3.5将空样品杯放入设备中，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（一股20kPa）。将和力记录在校准数据表中相应的位置1..见表A.1，表A，1气体比重仪校准数据表
气体比重仪VenAMk和Vex计筑数据产（宝力单位为kPa，体积单位为cm）空样品杯
从上南的数据得到的计算结果：VEHAMER
设备编号：
校准Ⅱ期：
检测人员：
cm_in，3次均值
ctm_],3 饮均值
装有Veaua
A.3.6将VcAL标准试块放人空样品中，至少对样品进行3次操作。将VcA1m、力和P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，且己知体积。A.3.7计算设备的VeHaM和VexP：将这些数据和设备的ID编号，以及日期和操作人员ID编号记录在数据表上。
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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柱体形状的试样：
B.2方法 1-
一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试样的三等分
B.2.1按照本标准方法措述的完成试验且测量几何体积V和试样体积VsrccB.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，三等分两个立方休一共产生16个更小的立方体，暴露出来的表而积和切时产生的开孔泡数量增加为双倍。注1：当测短一个立方体尺寸时，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了两次。当试样尺小与泡孔尺寸的比值较大时，如一个2.4cm的立方体的平均泡孔尺寸为0.30让，那么这个误差可以忽略。随着相对于试烊尺寸不断增加的泡孔尺寸，这个误差就需要考患。
B.2.3将所有的16个立方体试样都放人气休比重仪中的样品仓，并测量体积VspEc2。B.2.4按式(B.1)计算试样开孔率(：0. -- V-2Vvw -Vere × 100
注2：这种计算是假改所有的范孔尺小相同。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按照本标推方法描述的完成试验H测量儿何体积V利试样体积VsPFcB.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cm，见式（B.2)：A—2(l:zer1lh+hw)+2+h+hw):
B.3.3依据试验方法CB/T88102005规定的方法测定泡孔材料的平均弦长t。-..( B. 2)
B.3.4利用B.3.2得到的儿何表面积A和B.3.3中得到的平均弦长计算表面泡孔所占体积V、，见10
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