【国家标准(GB)】 硬质泡沫塑料 水蒸气透过性能的测定

ICS 83.100
中华人民共和国国家标准
GB/T21332-2008/IS01663:1999
硬质泡沫塑料
水蒸气透过性能的测定
Rigid cellularplastics-
Determination of water vapour transmission properties(ISO1663:1999,IDT)
2008-01-04发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码院伪
中国国家标准化管理委员会
2008-09-01实施
GB/T21332—2008/ISO1663:1999本标准等同采用国际标准ISO1663：1999《硬质泡沫塑料科水蒸气透过性能的测定》，技术内容上完全等同ISO1663：1999，仅有少量编辑性修改。本标雅的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准山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：北京工商大学、山东省塑料工业检测中心、山乐省产品质员监督检验研究院、国家轻工业塑料产品质量监督检测武汉站。本标准主要起草人：李莉、王立、萧场屑、刘路兴、陈倩、周彩芬、赵冬。1范围
硬质泡沫塑料
GB/T21332—2008/ISO1663:1999水蒸气透过性能的测定
本标准规定了硬质泡沫塑料的水蒸气透过量、水蒸气透过率、水蒸气透过系数和水蒸气扩散阻力指数的测定方法。
本标准适用丁厚度为101IⅡ以上的质泡沫塑料。可以是完整材料，也可以是自结层或粘附表层材料的泡沫材料。
本标准规定三种不同的温度和湿度条件：a）38℃，湿度梯度为0%~88%；
b）23℃，湿度梯度为0%~~85%；c）23℃，湿度梯度为0%~50%，
通过此方法获取的结果可用于产品设计、生产控制以及产品规范。本方法适用丁水蒸气透过量在3mg/（m2·s）~-200mg/(m2·s）范围内的材料。2规范性引用文件
下列文件中的条款道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，其随后所右的修改单（不位括勘误的内容）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。凡是不注尺期的引用文件，其最新版本适用于本标准，G13/T2918-1998期料试样状态调节和试验的标准环境（irl1ISO291：1997)GB/T6342--1996泡沫塑料与像胶线性八寸的测定（idtISO1923：1981)ISO483:2005塑料水溶液水密封容器中恒定对湿度值方法3术语与定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
water vapour transmission rate水蒸气透过量
在规定的温度，瀛度和厚度条件下，单位时间内通过单位面积试样的水蒸气的质景。用微克每平方米秒_μg/(m2·s)|表示。
注：所测得的水蒸气透过量结果是该原度下的试样所特有的。3.2
水蒸气透过率watervapourpermeance在试验过程中，试样水蒸气传播速度与在试验过程中试样上下表面间蒸气压差的比值。用纳克每平方米秒帕斯卡[ng/（m··Pa)|表示注：所测得的水蒸气透过率结果只该厚度下的试样所特有的。3.3
水蒸气阻力watervapour resistance水蒸气透过率的倒数。
水蒸气透过系数
wateryapourpermeabilits
水蒸气透过率和原度的乘积。
GB/T21332—2008/1SO1663.1999它表明在单位时间、单位蒸气压差、单位厚度下，水蒸气透过一定面积试样的质量。用纳克每米秒帕斯卡「ng/(m·s·Pa)表示。
注：对于均一材料，水蒸气透过系数的值可以反映出材料的特性。3.5bZxz.net
水蒸气扩散阻力指数waterapourdiffusionrcsistanceindex空气中的水蒸气透过系数与材料的水蒸气透过系数的比值，它表明在同一温度下，材料的水蒸气透过与相同厚度下静态空气的水蒸气透过的对比情况。无单位。
芷：对了均一材料齐讲，水蒸气扩散阳为指数的值可以反出材料的特性4原理
将试样密封在装有
环境中，定期进行称量
5器具和材料
调开口的试验器m上，然后将整个成验装量放入温度、湿度可控制的水蒸气透
过试样进人干爆剂中的量。
5.1薄壁圆形开口器
该容器中不透水气的材料制成
女玻璃
附录A中的典型
香湿标和5.3中透湿林
5.2量具
线性尺寸的符合GB/1
5.3圆形限位器过缘呈圆锥状，
金属，内径
m，预部能用密针蜡轻轻封住。见国所需要的限位器
于使用后移走）
该限位器应传特暴懿面积的
非线性密封而引起的达缘影响。S
5.4罐或器血
用米熔融密封
5.5分析天平
用来称量运湿杯
5.6恒温恒湿箱
命精前到C
应满足相对过皮保我正会
面至少90为馨露在外，从而减少因温度保持在士1℃的范用要求，且能保证在整个试验期叫对温湿度进行连续控制（见图1）。也可以在满温上述温度、湿度要求的恒温恒温弃进行调节控制。精确称量时，应关闭空气循环。
5.7下列溶液可用于制作非喷射型湿度箱5.7.1用于38C，相对湿度梯度为C%-88%的试验：含有大量未溶解的硝酸钾过饱和溶液。5.7.2用于23℃，相对湿度梯度为0%~85%的试验：含有大量未溶解的氯化物过饱和溶液。注1：用于23℃，柑对混度常度为0%～5C%的试验，没有合适的盐溶液能满足8.1所需要的允差。注2：对了尚没有合适翌度箱的实验室，下百的落液可任选其一，虽然使用者知消这并不符合国际标准的要求。）在23℃，含有大量未溶解的俏酸镁溶液；b）在23℃,含有人量木溶解的重铬龄纳溶液。更多的恒湿溶液详见JSO483：2C05。5.8密封蜡
下面是宜的密封蜡，它们不受试验条件的影响，5.8.190%的微品蜡和10%的增塑剂（如低分子量聚异丁烯）。5.8.260%的微晶蜡和40%的精炼透明石蜡。2
5.9干燥剂
恒温恒壶箱门
忌持式称量台架
透湿杯
GB/T21332—2008/ISO1663:1999图1一种恒温恒湿装置示意图
无水氯化钙粒径约5mm，不含有小于600m的粉料。5.10限位环
用于薄的试样（见图A.1)。
6样品
样品应是具有代表性的材料。川带自结皮或带有构成材料一部分粘附层的材料。一些有表皮的泡沫材料，其衣皮密度和芯层密度有着较大的不同。如测量材料的水蒸气透过系数应将样品的白结皮或粘附层去除。7试样
7.1尺寸
7.1.1形状和密封
试样应为圆形，将试样按照图A,1所示的透湿杯的人小切成合适的尺寸。7. 1.2厚度
试样厚度应至少为10mm，如果试样厚度小于10mm，应采用原厚皮进行试验。优先采用的试样厚度为25mm。
7.1.3表面积
试样的直径应小于其厚度的4倍，最小表面积为50cIn，7.2数量
至少5个试样。
当样品可能具有各向性时，切完后试样的平行面应与实际使用时水蒸气通过制品的方向相垂直。当试表面带有白然表皮或两侧粘附不同材料皮层时，试样的试验方问应与实际使用时水蒸气的流向3
GB/T 21332—2008/IS0 1663:1999相同。如果不知道实际使用时的气流方向，应双倍取样，以获取不同方向上水蒸气透过的结果。7.3状态调节
试验前，试样应按照GB/T2918—1998中所规定的试验条件进行调节8步骤
8.1选择下列兰种试验环境之一进行试验：a.
（38±1)℃，相对湿度梯度为0%~（88±2）%（23±1），相对湿度梯度为0%（85—2）万：（23±1)℃，相对湿度梯度为0%～（50+2)为。注：出于使用1燥刘，权对湿度为0%的条件无们美从一种试验条件下获取统
时的条件进行试验。
-种条件下获取的结果会有所不，应选择最接近实际使用与安外
8.2恒温恒湿装置内的环靠连续监测.其所处的环境温度变化应在士之商。湿杯
8.3从图A,1中选择
8.4准备圆形试释
8.5按照GIB/T 63
度的平均值。
其所选择
的规定，测量
8.6在每个透妮杯的底部放置深店S
后按照附录A进
积的90%。见图
透湿杯相适
详每个象限肉的厚度并精确到0.1mm或5%，让算存个试样厚5)mm的T燥剂（5.9）
试样利干爆剂
同时间品成
一种透湿
试样直径d：
暴露面积的直径应大于0.9d；
试样厚度应大于10mm
空气间所为（15二5）mm；
干燥剂深（20±5）mm；
密封蜡。
图2典型的透湿杯
测定水蒸气扩散阻力指数时，应每天测量大气压力并记录，8.7
在器血中加热密封蜡直至熔化，然暴露的试验面积立至少为试样面8.8将透湿杯置于所选择的环境中经24h小时状态调节后称量，精确到100名8.9每隔24h，称量每个透湿杯，如果将透湿杯从试验环境中取出，应在较短的时闻内将其放原处。8.10连续称量，直到单位时间内所获取的5个有效质量变化值恒定，且在平均值的+2%范围以内为止（见9.1）。可以绘出质量与时间的曲线图，以显示变化率达到恒定的位置。4
9结果表示
9.1质量变化恒定速率的计算
GB/T21332—2008/ISO16631999
m，mz是透湿杯任意两次有效称量的质量差，单位为微克（ug），--t是透湿杯两次有效称量的时间差，单位为小时(h）
Gg=-mmz
ti—ty
式中：
G12一单位时间内两次有效称量质量的变化，单位为微克得小时(μ/h)。--.()
5个G12的平均值为G，用散克每小g/h）表示。当得到的G值均在0.980G～1.020G范国内HINA
时，试验终止。
9.2水蒸气透过量的
水蒸气透过量也用计算，单！
式中：
一试样最露在湿度侧的面积，单的计算
9.3水蒸气透
水蒸气透进
式中：
用式（3）计
为平方厘米
ng/(m2
一不同的水蒸气压力，单
可以选择下列相应的值：
应为帕斯卡(Pa)，
Pa，在38相对棉度
Ta,在23℃
在23℃
水蒸气透过系数大算
水蒸气透过系数
式中：
相对度
0%~88%
相剂湿度
s·Pbl。
M)计算，单位为纳克每米秒帕斯卡[ng/(nsa）s
试样序度：单位为毫米mm）。
9.5水蒸气扩散阻力指数的计算
在两次称量时间间隔内计算每天的平均大气压，并用这些值在表【中查找所对应的再值。表1用于计算水蒸气扩散阻力指数的Ⅱ值的确定试验荟件
温度/C
相对湿度/%
大气压/kPa
GB/T 21332—2008/IS0 1663:1999试验条件
温度/℃
相对湿度/%
0~·90
用式(5)计算水蒸气扩做阻力指数u：表1（续）
大气压/kPa
式中：
试样厚度，单位为毫米（mm)；
水蒸气透过景（见9.2）；
一在特定的试验条件和人气压力下，H值表示为24000××（）1（见附录B），这个值可以从表1中查到。
10精度
因未得到试验室间的数据，所以此方法的精度不详。11试验报告
试验报告应包括下列内容：
本标准编号：
试验材料的说明，包括厚度以及有无表皮；b)
用于测试的温度和相对湿度梯度：使用的试验装置：
使用的试验条件以及如何达到该条件；水蒸气传希性能的计算（透过量、透过率、透过系数和/或水蒸气扩放阻力指数）（如果适宜的0
话，应报告所有的性能），若试样的两表面不同.还应包括水蒸气相对试样表面的流间；g)
衔个试验结果的单值；
试验结果的算术平均值；
任何与本标准的差异，以及任何可能影响结果的因素；i）
试验日期。
A.1方法A
附录A
（规范性附录）
透湿杯的准备
这种方法描述了图A.1中A型透湿杯的准备。GB/T21332—2008/ISO1663:1999在容器上端的底部倒一层薄博的浚体密封蝽，并在这个位首密封试样，将试样置丁容器的中部。再将限位器放在试样的中心位首，等试样放好后，用液体密封蜡填充在限位器和容器壁之间的空隙中，容器的边缘应填充密实，不立有令泡、密封蜡应均与地与样品的边缘接触，当窖封鳍冷却至空温时，小心地将限位器移开。
在移走限位器才前的谨湿杯如图A.2方法B
这种方法描达宁
将试样边缘切成链形，让试
密封蜡变软的
休密封蜡爱盖
至合适的水平
边缘，等密封
用热蜡均匀
将试样放到
在容器利限
至空温时：
型透湿机
羊面积
的准备。
的一商与容器相配合给容器放置试样处的外壁加热，以达到地格试
代样的违究费
学器内放试样的地方亦可以用一层薄薄的液上瑞武样中间设限位
试样支撑好后，快速轻轻地将试样推兰问的空隙中填充液体封蜡，让密封蜡与勾地接触样品和容器的移司
在移走限行
器之前的透湿杯如图
A.3方法C
这种方法描
原特器
1中的P
型透湿杯的推
在容器放置试车的动缘处加
在此位置均匀地涂上层液体密封热便自达费
蜡软化的泪
当与端还热的时候，在连接口的周围用粘合剂完全粘合，再用密封蜡均勾地粘附蜡用来放置试样。
在上面，不应有空气通建维连接试样利容器的密封条以及连接点！要用够的密封蜡包裹，以确保样品的边缘、连接条与试样和器的西个连接点处密封。让密封蜡冷却至室温
A.4方法D
这种方法描述了图A.1中的D型透湿杯的准备，它适合薄的试样将海薄的一层液体密封蜡涂抹在容器上端圆形口的内底部，并在此位置密封试样，当密封蜡还软的时候，将试样效在容器的中央位置，再将限位环放在试样的中间，将试样固定好。限位环的内径应和容器的内径致，在限位环利和容器之间的空隙中填充液体密封蜡，以使阻隔空气，将容器的边缘清理好，等密封蜡冷却至案温后，移走限位环开始试验，GB/T21332--2008/ISO 1663:19991下燥剂；
—试样，
一密封员；
密封；
限位器；
限位环。
图A，1允许使用的透湿杯
B.1原理
附录B
GB/T21332—2008/ISO1663:1999（资料性附录）
水蒸气扩散阻力指数公式的推导等效大气层厚度S.表示水蒸气透过多厚的静止大气层和透过序度为s的试样所遇到的扩散阻力是相同的，单位为毫米（mm)，并用式（B.1)计算：SAuXs
式中：
—水蒸气扩散阻力指数。
用式(B.2)计算等效大气层原度Sl：Sa=XAxPp
式中：
ar.—空气中的水蒸气透过系数，单位为F克每米小时帕斯卡[kg/（n·h·Pa）；A一-试样的试验面积，单位为平方米（m）；p1+p?—-试样两表的水蒸气压力，单位为帕斯卡(Pa)；1一-水蒸气扩散速度，单位为于克每小时(kg/h)；S一试验容器内试样下方空气层的平均厚度，单位为米（m）。对于均一物质，用式（B.3)计算水蒸气扩散阻力指数：1(axxs
对于试样，如等效大气层厚度大于1.0m时，St可以忽略不计。在测试过程中，空气中的水蒸气透过系数8.取决丁大气压力和温度，根据图B.1，可用式（B.4）计算：
式中：
D-一水蒸气扩散系数，单位为平方米每小时（m2/h），R：—水热气气体常数462J/kg·K)」T-一箱内环境温度，单位为开尔文（K)：p一—箱内平均人气压力，单位为千帕斯卡（kPa)；力
p，一标准条件下的大气压力（101.325kPa)。如果得出的S。大于1500m1，那么在厚度试验中这种材料可被捕述为“真正不透水材料”·(B.4)
GB/T 21332—2008/ISO1663.1999810
880000920940960980100010201040106010501100大气压力/kP:
图B.1空气中的水蒸气透过系数和大气压力的函数关系图B.2简化计算方法
可以用式(B.5)～式（B.7)测定水蒸气透过系数和水蒸气透过量g：24×mm
两次称量的质最差，单位为克(g)；t2一一两次称量的时问间隔，单位为小时(h)；A-试样的试验白积，单位为平方米（tn），4
因为\二m-1 000×I、式(B3.3)和式(B.5)合并后可得出：t—t
24 C00(pp)
如果S.可以怒略不计，可以得出下列简化式了：24 000(pip)
（B.6）
通过式（B.7)方便地计算出水蒸气扩散阻力指数，分子上的数值[21CO0××（）可用符号H表示.在表1中给出了符种情况下5种不同空气压力所对应的全部试验条件。本标准的9.2给出了水蒸气透过量g，单位为微克每乎方米秒ug/（m·s）_，而式（B.5）也给出了g的单位g/m·d)，它们之间的差别用式(B.7)分子上的符号H来校正。从
...(B.8)
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