【国家标准(GB)】 塑料 吸水性的测定

ICS 83. 080. 01
中华人民共和国国家标准
GB/T 10342008/ISO 62:2008
代替GB/T1034—1998
吸水性的测定
Ilastics--Determination of water absorption(ISO62.2008.DT)
2008-08-04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
2009-04-01实施
中华人民共和
国家标准
吸水性的测定
GB/T 1C34—2008/[S0 62:2008
中国标准出版社出版发行
北京复兴门外三里河北街16号
邮政编码：100045
网址www，spc,nct.cn
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印张1亨数24千字
开本 880×1230
2005午11月第一版
2008年11月第·次印刷
书号：1550661-34787，1：6元
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本标准等同采用ISO62：2008《塑料—吸水性的测定》（英文版）本标推等同翻译ISO62:2008
本标推代替GB/T1034—1998%塑料吸水性试验方法》。本标准与GB/T10341998的主要差异为：—增加了引言；
一样品的质量测量精度由 1mr改为 0.1 mg(第4章）;GB/T 1034—2008/1S0 62:2008
（B/F1034—1998中的测试方法2和4合并为本标准的法3室温下的测试温度范围也为23.0 ℃±0. 5℃改为23.0 ℃二1.0 ℃或23.0 ℃+2. 0 ℃,湿度条件由原来的50%改为60%±5%或50%+10%(第6章)；
在结果表示增帅了用费克（Fick）扌散定律测定的饱利吸水率和邦散系数（第？章）一增加了附录A：验证试样的吸水性与费克（Fick)扩散定律的相关性；—增加了附录B,IS0 62.2008附录B关于精密度的描述；增川了附录C：本标准与G13/T1034-1998试样的主要差异。本标灌的附录A，附录B和附录C为资料性附录。本标淮由中国石油和化学工业协会提出。本标滩由全国塑料标雅化技术委员会（SAC/1C15)归，本标推负贵起草单位：中国行化北京燕山分公司树脂应用研究所、广州合成材料研究院有限公司。本标推参加起草单位：国家合成树脂质量监督捡验中心、国家化学建筑材料测试中心（材料测试部）、广州金发科技股份有限公司。本标推主妄起草人：曾纬丽、工浩江、李思钰、杨春梅、黄毅、石迎秋、李君、宋桂荣，刘畅、蔡彤晏。本标推于1970年10月首次发布，1.998年12月第一次修订，本次为第一次修订，I
GB/T1034—-2008/IS062:2008
塑料在水的作用下会发生以下儿种现象：a)
由于吸水引起尺寸改变（如膨胀)；）水溶性物质溶出；
c）材料其他性能的变化
材料暴露丁潮湿条件，浸人或暴露于沸水中，可发生明显不同的反应。当暴露于潮湿条件下平衡吸水量可用于比铰不同种类阐料的吸水量。非平衡条件下的吸水量，可用于比较相同材料的不同批次以及用规定尺寸的翌料试样暴露于潮湿环境中小心控制非平衡条件，也可测定材料的扩散常数。1范围
塑料吸水性的测定
GB/T1034—2008/IS0622008
1.1本标准规定了测定平板或曲面形状的画体塑料在厚度方向吸水性的方法，本标准也规定了当试样浸人水中或在一定的湿度条件下，测量规定塑料试样尺寸的吸水量。对单相材料假设遁过试样厚度方间上兵有恒定吸水性的费克扩散行为，挪么可以测定追过厚度方向的水分扩散系数，该模型对均质材料和增强合物基料在玻璃化温度以下的试验是有效的。然而-些两相基料，如固化的环氧树脂可能要求多相吸收模型，不包含在本标握范围内1.2材料的吸水性和（或)扩散系数适于比较塑料暴露于相同条竹下的平癫吸水虽，若在非湿度平衡条件下比较材料的性能，就不局限于单相费克扩散行为，1.3另一种情况是作一定时间内将规定尺小的塑料试样浸泡于水中或规定的湿度下，该方法可用丁相材料不同批次的比较，或给定材料的质量控制。所有试样尽可能朴向，有朴向的物理性质即表面光洁度、内应力等，然而在这些条件下试样达不到平衡吸水性，所以该试验不能用于比较不同种类塑料的吸水性，为了保证结果的可靠性，建议试验同时进行。1.4本标准得到的结果适用于大多数塑料，但不适用于具有吸水性和毛细管效应的泡沫塑料、颗粒或粉末，塑料暴露于潮湿条件一定时间，乃用于塑料间的相可比较，测定扩散系数的试验不适用于所有塑料。方法2不用于浸入沸水中后不能保形状的塑料（见6.1)，2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标滩的条款。凡是注期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内穿)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H期的引用文件,其最新版本适用于本标。GB/T11547—2008塑料耐液休化学试剂性能的测定（1SO175:1999，DT)GB/117037.3一2003塑料热塑性塑料注塑试样的制备第3部分：小方试片（ISO294-3：1956IDT
TSO2818：1994料用机械州工法制备试样3原理
将试样浸人23℃蒸馏水中或沸水中，或置于相对显度为50%的空气中，在规定温度下放置一定时间，测定试样并始试验时与吸水后的质显差另.用质昼差对于初始质量的自分率表示。如有必要，川测定干燥除水后试样的失水量。在某些应用中,需要使用相对湿度70%~-90%和70℃～90℃的条件。相关方协商而使用比本标推推得的更高温度和湿度。当使用不同丁推存的相对湿度和温度时，应在试验告中详尽说明（包括相应的公差）
4仪器
4.1天平
精度为士0.1mg(见6.1.3)，
4.2烘箱
其有强制对流或真空系统，能控制在50.0℃+2.0或其他商定温度的烘箱（州6.1.2）。1
GB/T1034——2008/IS0 62:20084.3容器
用以蒸馏水或同等纯度的水，装有能控制水温在规定温度的圳热装，4.4干燥器
装有干燥剂(如 P:0,）。
4.5测定试样尺寸的量具
如露要，精度为士0.1rmru。
5试样
5.1概述
每，种材料最少用三个试样进行试验。试样可用模塑或机械加方法制备，报告中应包含试样的制备方法。
注：表面效应影响该方法的结某。对-些材料，模塑试样和从片材切划割制得的试样可能得到不同的结果。当试样表面有影响吸水性的材料污染时，应使用对塑料及其吸水性无影响的清洁剂擦拭，污染程度的测试按GB/T11547—2008进行。例如，在GB/T11547—2008的表1中注“无”（外观无变化）。试样清洁后,在23.0℃士2.U℃,相对湿度50%士10%环境下「燥至少2h再开始试验。处理样品时应戴→净的手套以防止污染试样。消洁剂应不影响吸水性测定平衡吸水量应按6.3(方法1)和6.6(方法4)进行，清洁剂的影响可翘略：
5.2均质塑料方形试样
除非相关方有其他规定，方形试样的尺寸和公差应与GB/117037.32003相同，厚度为1.0mm土0.1urri。可按照GB/T17037.3一2003标准，用标谁给出的适用于试验材料的条件模塑（或用材将使用者摧荐的条性）。对于有些材料（如聚酰腰，聚碳酸酯和某些增强塑料，用1II1厚试样不能给出有意义的结果。此外有些产品说明书在测定吸水性时要求使用更序的试样。在这些情况下，可用2.05 mrm+0.05 mm厚的试伴。如果使用的试样厚度不为 1. mm,试样厚度应在试验报告中说明。试样对于边角的半径没有要求。试样的边角应光滑、于净，以防止在试验中材料从边角损失。-些材料具有模塑收缩性，如果这些材料的模塑战样尺寸在GB/T17037.3一2003的下限，最后试样的尺寸叫能超过本标雅规定的公差，应在试验报告中说明。5.3各项异性的增强塑料试样此内容来自标准下载网
对于-些塔强塑料，如碳纤维增强环氧树脂，用小试样时由增强材料引起的各向异性扩散效应会产生错误的结果。考虑到这种情说，试样应符合以下要求，并且试样的特殊尺寸和制备方法应在试验报告中说明。
a）标称方形板或曲面板应满足式(1)：w.100d
式中：
w标称边长，单位为亳米（mm）；d一一标称厚度,单位为米(mm)
b）为使试样边缘的吸水性最小，用不锈钢箔或铝箔粘在1001mtn×100方形板的边缘。当制备该试样时，由丁铝和粘合剂质的影响，粘合铝箔前后需小心称量伴品。用吸水性差的粘台剂不会影响试验结果。
5.4管材试样
除非其他标滩另有舰定，替材试样其有如下尺寸：a）内径小于或等于76 mm的管材，沿垂直于臂材中心轴的平面从长管中切取长25mrn土1 t的一段作为试样，可以用机械加工.锯或剪切作用切取没有裂缝的光滑边缘，2
GB/T1034—2008/1S062:2008
b）内径大于 76 tmm的管材,沿垂直于管材中心轴的平面从长管中切取长 76 mm工1 mm(沿管的外表面测量），宽25mM士1mm的一段作为试样，切取的边缘应光没有裂缝。5.5棒材试样
榉材试样应具有如下尺寸：
a）对于直径小于或等于26mm的捧材，沿垂直于棒材长轴方向切取长25mm土1mm的一段作为试样。榉材的直径为试样的吉径。b）对于直径大于 26 mml的榉材,沿垂直于榉材长轴方向切长 13 mrn士1mm 的-段作为试样。摔材的直径为试样的直径：5.6取自成品,挤出物、薄片或层压片的试样除非其他标另有规定，从产品上切一小片a）满足方形试样要求，或；
b）被测材料的长、宽为61Ⅱ1I，一组试样有相同的形状(厚度和曲面)，用于制备试样的加工条件需相关方协商一致。也应依照ISO2818：1994并在试验报告中说明。如果标称厚度大于1.1 rrim,如无特殊要求,仅在-面机械加［试样的厚度至1.0 mm～1.1mrn.当而工层压板的表面对吸水性影响较大，试验结果无效时，应按照试样的原始厚度和尺寸进行试验，并在试验报告中说明。
6试验条件和步骤
6.1概述
6.1.1某些材料可能需娶在称量瓶中称量。6.1.2经相关方协商可采用6.3到6.6中所述T燥方法以外的T燥方法，6.1.3当材料的吸水率大于或等于1%时，样品需要精确称量至二1mg，质量波动允许范围为11mg6.2通用条件
6,2. 1 试验前应小心干燥试样，如在 50 ℃,需要干燥 1 d-~10 d,确切的时间依赖于试样序度。6.?.2在浸水过程中为了避免水中的溶出物变得过淤，试样总表面积每平-方厘米至少用8mlL蒸馏水，或年个试样至少用300mL蒸馏水。6.2.3将征组三个试样放人单独的容器（4.3)内完全浸人水中或暴露在树对湿度50%环境中（方法4）。组成相同的儿个或儿组试样在测试时，可以放人同一容器内并保证每个试样用水量不低丁300 mI。但试样之间或试样与容器之间不能有面接触。注：差议使用不锈钢概格，以确保每个试样之间的距，对于密度低于水的样品，样品应放在带有锚的不锈钢栅格内浸入水中。注意样品表面不要接触锚：6.2.4浸入水中的时间应按6.3和6.4规定。经相关方协商可采用更长时间。对此应采用下列措施：a）作23℃水中试验时,每天举少搅动容器中的水一次。b）用沸水中试验时，应经常加人沸水以维持水鼠，6.2.5在称量时试样不应吸收或释放任何水，试样应从暴露环境收山（如需要，除去任何表面水）后立即称量,对于蒋试样和高扩散系数的材料尤其应当小心。6.2.61 m厚的试样和高护系数的材料第一次称量应在2 h 和 6h之后。6.3方法 1:23 ℃水中吸水量的测定将试样放人50.0\C一2.0℃烘箱（4.2)内-F燥至少24h（见6.2.1），然后在-F燥器（4.1)内冷却至室温，称量存个样品，精确至0.1rng(质量m）。重复本步骤至试样的质量变化在三0.1mg内将试样放人盛有蒸馏水的容器（4.3)中，根据相关标准规定，水温控制在23.0℃土1.0 ℃或23.0℃十2.0℃。如无相关标雅规定，公差为士1.0℃。浸泡24h十」h后，取出试样,用洁1布或滤纸迅速擦去试样表面所有的水，再次称量每个试样，3
GB/T 1034—2008/ES0 62:2008
精确至 0,1 mg(质量 mz)，试样从水中坡出后,应在1 min内完成称量。若要测量饱和吸水量,则需要再浸泡-定时间后重新称量。标准浸泡时间通常为 21 h,18 h,96 h,192 h 等，经过这其中一段时间士1 h后，从水中取出试样,擦去表面的水并在 1 rnin内重新测量，精确至0.1 mg（例如nz/h)。
6. 4方法 2:沸水中吸水量的测定将试样放入50.0℃+2.0℃烘箱内(4.2)-1燥24h(见6.2.1),然后在1燥器内(4.4)冷却至室温，称量每个样品，精确至0.1mg（质量m）。重复本步赚至试样的质量变化在+0.1mg内。将试样完全浸入盛有沸腾蒸馏水的穿器中（4.3）浸泡30 min士2min后，从沸水中取出试样，放人室温蒸馏水中冷却15 min王1 min。取出后用清洁干布或滤纸擦去试样表面的水，再次称量舞个试样，精确至0.1I质量n）。如果样厚度小于1.5trm，在称量过程中会损失熊谢出的少量吸水，最好在称景瓶中称量试样。
若要测量饱和吸水量，则需要每隔30 min十2 min重新浸泡和称量。在每个间隔后，试样都婴如上所述从水中取出，在蒸馏水中冷却,擦干和称量，重复浸泡和干燥后可能形成裂缝。如果是这样，在试验报告中注明首次发现裂缝的试验周期数。6. 5 方法 3:浸水过程中水溶物的测定如果已知或怀疑材料中含有水溶物，则需要用材料在浸水试验中尖去的水溶物对吸水性进行饺正。根据6.3或6.4完成浸水后，就像用6.3和6.4的干燥步骤一样重复至试样的质量恒定（质量m:）。如果m，则需要考虑在浸水试验中水溶物的揭失，对于这类材料，吸水性应该用在浸水过程中增加的质量与水溶物的质量和求计算。6.6方法4:相对湿度50%环境中吸水量的测定将诚样放入50.0℃土2.0℃烘箱(4.2)内干燥24h(见6.2.1),然后在干燥器(4.4)内冷却至室温，称量每个试样，精确至0.1mg（质量n.）。重复本步骤至样品的质量变化在土0.1Img内。根据相关标推规定,将试样放人柜对湿度为50%土5%的容器或房间内,温度控制在23.0C士1.0或23.0℃+2.0℃。如无相关标准规定，温度控在23.0℃-1.0℃。放置24h+1h后，称量每个试样，精确至0.1mg（质量m），试样从相对度为50%+5%的容器或房间中玻出后，应在1min内完威称量。
若要测量饱和吸水量妄将试样再放回相对湿度50%的环境中，按照方法1(6.3)中给出的称量步骗和时闻间隔进行。
7结果表示
7.1吸水质量分数
计算每个试样相对于初始质量前吸水质分数，用式（2)或式（3)计算：c= ni × 100
ma×100
式中：
试样的吸水质量分数，数值以%表示浸范后试样的质量，单位为毫克（）：mz
ml——浸泡前干燥后试样的质量，单位为毫克（mg)；Tr
浸泡和最终干燥后试样的质量，单位为亳克（mg）试验结果以在相同暴露条件下得到的三个结果的算术平均值表示。4
·（3）
GB/T 1034—2008/IS0 62:2008
在某些情况下，需要用相对于最终干燥后试样的质量表示吸水百分率，用式（4)计算：mz-ml×100
7.2费克(Fick)定律确定的饱和吸水量和水分扩散系数-（4）
当潮湿聚合物试验温度低于其玻璃化温度时,纶大多数聚合物的吸水性(由方法 1,方法3 和力法 4测定)符合费克定律(见附录A)，不依赖丁时间和浓度的水分扩散系数可由下例所描述的方法计算。在这种情况下，可通过在费克定律表中填人试验数据(不必等到质量忙定),得至饱和吸水率c。和扩散系数D,D用平方毫米每秒(mm2/s)表示，按照方法1、方法2或方法3将试样浸人水中的饱和吸水量用表示；按照方法4将试样暴露在相对湿度50%环境巾的饱和吸水量用c（50%)表示。曲线法可用于代替计算刀值验证试样的费克扩散行为，阅如用理论数据惑商业获件得到的1曲线，为了验证聚合物的吸水性是否符合费克铲散行为，应采用更长时间达平衡浓度后C，的试验数据。附录 A图 A.1给出薄片试样符合费克定律的示例，斜率 0. 5源于：c0.51cs
武中：
试样在水中的浸泡时间惑湿润学气中的放置时间，单位为秒s）：d—试样的原度,单位为毫米(rrm)若：
Dat't/ a? 5
得到：
其他值在表1中列出。
Dr\ t/ a
由费克定律得到的薄片试样的理论无量纲值c/eg
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示例：
对于达到质单恒定的试验,将试验数据填人该表后,把试验浓度 c%代人c/c。=U.7,计算 c,：c=0.7
和mx用毫克/克或质最分数表示，扩散系数 D用试验时间t在crox计算,单位是乎方毫米每秒(mm\/s),理算如下：D*to
如果 tu单位移,元约等于10,试伴的厚度为 1 mm,那么：)
DT0tro
注: 1 mm厚的塑料在 1c5 s(药 1 天)的 m中,23 ℃时的此型值是 10 5 mm /。 在该厚度下用于计算和 D 的浸泡间一股不粗过间。
8精密度
山下未获得足够的实验案间的数据，本试验方法的精密度尚未知道。在狱得这些实验室数据后，下：个版本将增加精密度的说明。注：标准采川的1S0) 62:20108精密度数据见附录B。9试验报告
试验报告应包括以下内容：
注明采用本标推；
受试材料和产品完整的鉴别说明；c)
所用试样的类型，制备方法，试样是否裁剪过，尺，原始质量，若有必要，可标出原始表面积和表面状况(如是否经机械加工)；d
试验本法(1、2,3惑4)和浸泡时间：用菀了章中给出的结果表示方法中的种或几种方法计算吸水性报告平均值和标摊偏差（如e
按7.1和7.2计算,得出的吸水性是负值，应在试验报告巾清楚地说明）；根据7.2计算在23℃的饱和吸水率c.或c（50%）;g)
根据7.2计算在23℃的扩敬系数；任何可能影响结果的因素：
试验日期。
A.1概述
附录A
（资料性附录）
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验证试样的吸水性与费克(Fick)扩散定律的相关性在吸水率符合费克定荐的情况下，由试验时间决定的吸水率可由扩散系数D和饱和吸水率c，表示,见式(A.1):
c() = c. -
2（2k-
武中：
1,2,3,.,20;
d-试样的厚度。
注：血常认为用 20 个加数足够，A.2未达到质量恒定测定D和c，
_（2k-1)\D
假设符合费克定律,对于图 A. 【 巾横、纵坐标值较小时,lg(c(t)/c,)和lg(D 。t)具有的线性关系可视为真实的。包括表1中的理论值,在线性范围内扩散系数丧示见式(A,2)：D
武市：
c、一饱和吸水率；
d——试样厚度；
t——暴露时；
c()-.— 在 时测得的吸水率。
用式(A.！)结合曲线法或计算_1具可以估算出 c，的值。A,3验证试样的吸水性与费克扩散定律的相关性(A.2)
如果聚合物试样的吸水性与费克扩散行为较吻合-曲线c一f(t)大约在t弯曲后（见图A，1）,增加浸泡时间至tx（tm为最长试验时间：且>）,把试验数据代人方程（A.1)得到的c。和 D值没有明显的变化：时的与→x:时的之间的偏差小于1U%;同样,t相对应的D值与→x时的值之间的偏差小于20%。
）可能的方法是曲线法数学工具和商业让算机程序，GB/T1034—2008/TSO 62:2008
扩散系数：
浸泡时问间：
试样厚度。
图 A. 1薄片试样的吸水性 c/c与无量纲值 D元’t/d2 的关系
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