【国家标准(GB)】 硬质泡沫塑料开孔与闭孔体积百分率试验方法

中华人民共和国国家标准
硬质泡沫塑料开孔与闭孔体积百分率试验方法
Cellular plastics -Determination ofvolume percentage of open and closedcells of rigid materials
本标准参照采用ISO4590—1981《泡沫塑料-1主题内容与适用范围
GB10799-89
一硬质材料开孔与闭孔体积百分率的测定》。本标准规定了硬质泡沫塑料开孔与闭孔体积百分率的测定方法。本标准适用于硬质泡沫塑料开孔与闭孔体积百分率的测定。2引用标准
GB6342泡沫塑料线性尺寸的测定3术语
3.1表面积S：由试样线性尺寸计算得到的试样总表面积。3.2几何体积Vg；由试样线性尺寸计算得到的试样体积。3.3表面积/几何体积之比值：
3.4试样不可透过体积Vi：在试验条件下，空气既不能渗透进去，气体又不能逸出的试样体积。3.5表观开孔体积百分率W
Ve- Vi
它包括制备试样时被切开的泡孔体积，并取决子被测泡沫塑料的性质和试样表面积／几何体积之比值。
3.6校正开孔体积百分率のo：考虑到制备试样时，试样表面泡孔被切开，因而，需要对表观开孔体积百分率の进行校正。
当试样表面积/几何体积之比值趋向于零时，表观开孔体积百分率的极限值即为校正开孔体积百分率の。。
3.7校正闭孔体积百分率。：
b。=100-の。·
它包括泡孔璧的体积。
测量组具有不同的表面积/几何体积之比的试样的表面积S和几何体积V，再根据波义耳-马中华人民共和国轻工业部1989-03-31批准我活装
199001-01实施
GB 10799—89
略特定律（Boyle-MariotteLaw）测定试样不可透过体积Vi，由此计算试样表观开孔体积百分率の，作曲线の=f（V），并外推至=0，即可求得试样校正开孔体积百分率の。和校正闭孔体积百分率。。为了测定试样不可透过体积Vi，本标准规定了两种方法供选择采用，所得结果仅用于比较。5试样
5.1数量
每种样品至少需要三组试样，每组试样包括三个长方体（见图1）。三组中每组试样须分别标明1、2和3。
5.2制备
图1切割试样的方式
用带锯或机械加工方式切割试样，保证原有泡孔结构，试样表面应无粉尘、空洞和模塑皮。不得采用电热丝切割试样。
5.3尺寸　
试样尺寸根据不可透过体积V:的测定方法而定。初始试样尺寸如下：方法1：压力变化法
长×宽×厚，mm：40×30×20
方法2：体积膨胀法
长×宽×厚，mm：100×30×30
两种方法均需将每组试样按图1所示的2、3剖开，以提供试验所需的表面积/几何体积之比值？的范围。
试样的状态调节和试验的标准环境试验前，试样应在23±2℃，45%～55%相对湿度下状态调节16h以上，试验应在23±2℃和45%434
~55%相对湿度下进行。
7 表面积S和几何体积V.的测量
GB 1079989
7.1按GB6342的规定测量每个试样的线性尺寸，精确到0.05mm。测量点位置如图2所示。x
厚试样
薄试样
图2测量点的位置
7.2计算试样平均线性尺寸、表面积S和几何体积Vg。表面积S值修约至0.01cm2，几何体积V值修约至0.01cm3。
8不可透过体积测定方法1：压力变化法8.1仪器
正活装
测量容器
降压容器
试样室
活塞位移的终点
GB10799—89
不可透过体积V试验方法1仪器示意图过滤器
气密连接件
指示器
刻度尺
压差计
GB10799--89
8.1.1仪器示意图如图3所示，由测量系统和降压系统两部分组成。测量系统包括测量容器A和试样室D，并由阀门T2与大气相通，降压系统包括降压容器B，并由阀门T与大气相通。两系统应分别具有几何体积可重复性和密封性。测量容器A应内径均匀一致（即lA=k8VA），k值约为2.0。8.1.2测量系统与降压系统通过装有阀门T的连接管和灵敏度为±0.5mm水柱的压差计M相连接，当阀门Ti和T2关闭时，测量系统的体积VA（包括各容器以及连接至阀门T和压差计M的连接管的体积）可由摇柄CA移动活塞PA来调节，活塞PA位移指示器的读数精度为0.25%，当阀门T,和T：关闭时，降压系统的压力可由摇柄CB移动活塞PB来调节。8.2仪器校正
8.2.1制备六个精度为0.1cm2、体积在0～30cm2之间的标准体积块（如黄铜圆柱体）。8.2.2打开阀门Ti、T2和T3，将已知体积为c的标准体积块放人试样室D内。8.2.3沿整个有效距离移动活塞PA和PB，更换仪器内的空气，重复操作数次。8.2.4调节活塞PA至1=0，调节活塞P：至EB0处。8.2.5关闭阀门T3、T2和T，稳定约30s，压差计M,应指示为零，否则，应重新打开阀门T，、T,和T3，重复8.2.3的操作，然后，按8.2.4进行调节。若压差计M,不断呈现不稳定状态，则此时不能进行试验。
8.2.6压差计M,稳定后，逐渐移动活塞PB，同时移动活塞PA，以降低仪器内部压力，并保持压差计M,指示接近于零。此时，决不可将活塞PA朝反方向移动。8.2.7按8.2.6步骤进行，直到活塞PB到达EB1止，调节活塞PA，使压差计M指示为零，此时，压差计Mi应稳定。
注：降压容器B内活塞PB的位置EB1可按oVB=0.02V：由仪器制造厂家或利用标准体积块预先校正确定。试验时，活塞PB的终点应准确控制在已被确定的位置EBI处。8.2.8记录活塞PA的位移值lA。打开阀门Ti，移动活塞PA和PB，使仪器内部压力逐渐恢复到大气压，切勿急剧返回大气压。
8.2.9打开阀门T，和T3，按8.2.3至8.2.8步骤，重复操作两次。通常，1A的前两次值有明显不同，假设，第二个值比第一个值偏低，而第三个值处于前两个值之间，且与第二个值之差不大于IA值的读数精度，则取后两个值的平均值，若第三个值仍比第二个值偏低，则按上述步骤重新进行试验，直到两次试验结果之差不超过IA值的读数精度。8.2.10用另外已知体积为Vc、V等标准体积块，重复8.2.2至8.2.9的步骤，试验得到相应的1AA等。以Vc为纵坐标、1A为横坐标作图，可得一条直线（见图6），该直线即为校正曲线，用于测定试样不可透过体积Vi。
8.3试验步骤
8.3.1用试样代替标准体积块，按校正步骤（见8.2）进行试验，试验得到相应的lA值。8.3.2由1A值查校正曲线，即可求得试样不可透过体积Vi。注：对于新型泡沫塑料材料，可按等差级数选择几种不同的8Ve值（如：0.01VB、0.02VB、0.03VB等）进行试探性试验。试验时，采用能使平衡保持稳定的最大V值，并根据所采用的V=值按8.2步骤对仪器进行校正。
9不可透过体积V测定方法2：体积膨胀法9.1仪器
GB10799-89
不可透过体积Vi试验方法2仪器示邀图式样室
磨砂玻璃帽罩
压差计
膨胀泡
贴水器
刻度尺下载标准就来标准下载网
防风柜
活动门
GB 10799--89
9.1.1仪器由玻璃管压差计组装而成，如图4所示。试样室K配有个磨口玻璃罩L，玻璃罩L上涂有真空油脂，使连接处密封。试样室K经膨胀泡N与压差计M2相连，压差计M2内盛有含数滴表面活性剂和颜料的水，压差计M2的液面由贮水器O调节(可用注射器控制）。试验时，通常由阀门T，使试样室K与大气相通。在压差计M2开口端一边装有以毫米为刻度的标尺Q。9.1.2为了避免环境温度波动的影响，仪器应安装在一个不透风的柜子内，柜子前面装有透明板，上部装有活动门S，以便于将试样放人试样室K内。膨胀仪主要尺寸如下：a．试样室K和至标线U玻璃管的体积Vk：310cm2，b．标线U,至标线Uz之间的膨胀泡体积VN：10.5cm3，c，压差计底部到标线U2的高度：不小于650mm玻璃管内径：不小于10mm。
9.2仪器校正
9.2.1六个精度为0.1cm2、体积在0～150cm3之间的标准体积块（如黄铜圆柱体）。9.2.2打开阀门T4，调节压差计M2液面至标线U2处，记录压差计Mz开口端相应的液面WI最接近毫米数。
9.2.3提高液面至标线U,处，关闭阀门T4。9.2.4通过排除液体方式，降低压差计M2内液面，直至闭口端液面到标线U2止。操作速度应控制在使液面从标线U1到标线U2需要60±1s。稳定30±1s，液面应稳定在标线Uz处。在压差计M2开口端读取液面W2最接近的毫米数，然后，慢慢打开阀门T4，并调节液面至标线Ui处，重复上述操作，直到获得两个相同的读数，修约为最接近毫米数。9.2.5移去帽罩L，将已知体积为Vc的标准体积块放入试样室K内，盖上帽罩L，重复9.2.3和9.2.4的操作，并记录压差计M2开口端液面W最接近毫米数。注：在进行9.2.5操作时，须将帽罩L放在试样室K的同一位置上，以保证Vk恒定。9.2.6计算比例
Wi- Ws
（4）
初始液面读数，mm
式中：W,
Wz和W3—一分别为试样室K中未放与放有标准体积块时,经膨胀后的压差计Mz开口端的读数，mm。则：
(Vk +8Vk) =Vc
.（5)
9.2.7用另外已知体积为Vc、V℃等标准体积块，重复9.2.2至9.2.5的操作，对于Vc，相应的读数为W,、W2、W。
(Vk +8Vk) =ve
W,-W为纵坐标,即可得一条通过原点的直线,该直线将以上结果作图，以Vc为横坐标，相应的W,-W3
（见图5、图6）即为校正曲线，将用于测定试样不可透过体积Vi。9.3试验步骤
9.3.1用试样代替标准体积块，按校正步骤（见9.2）进行试验，试验得到相应的W1、W2和Ws。Wz-W
9.3.2计算试验所得比例
并由此值查校正曲线，即可求得试样不可透过体积Vi。439
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GB10799—89
90100110120130140150160
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已校正的标准体积V或体积Vi，cm3图5方法2校正曲线，
与已校正的标准体积Vc的函数关系宝
GB10799—89
图6方法1的校正曲线1A与已校正的标准体积Vc的函数关系10试样表面被切泡孔的校正
至少用三组具有不同值的试样，每组取三个试样，测定试样表观开孔体积百分率の，并作直线の=f（），外推至=0，即可求得校正开孔体积百分率の。=f（）直线示意图如图7所示。注：若该直线在原点以下与纵坐标相截，则可能是仪器工作不正常，或是没有正确按试验步骤进行。ey
几何表面积/体积比，=
图7制样时，被切泡孔校正曲线
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11结果表示
11.1表观开孔体积百分率
GB 10799—89
由式（7）计算试样表观开孔体积百分率の：=
式中；Vg—一试样几何体积，cm2VWi-
一试样不可透过体积，cm3。
11.2校正开孔体积百分率
Vg - Vi
作直线の=f（），并外推至=0，即可求得校正开孔体积百分率の。。11.3校正闭孔体积百分率
由式（8）计算校正闭孔体积百分率也。：b。=100-。
试验报告
试验报告应包括下列内容：
本标准标准号：
泡沫材料的种类和名称，
（8）
测定试样不可透过体积V；所采用的方法，方法1（压力变化法）或方法2（体积膨胀法），校正开孔体积百分率和校正闭孔体积百分率，当样品为各向异性时，标明试样最大尺寸A（见图1）的方向，与本试验方法不同的任何步骤。标准搜零网
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A1试验仪器基准体积的稳定性
GB 1079989
附录A
有关试验方法的注意事项
（参考件）
试验仪器基准体积VA和VB（方法1）、Vk（方法2）应恒定，否则，将影响试验结果的准确度。A2　大气压的影响
对于方法1，通常，大气压Pamb的变化不影响试验结果的准确度和精密度。对于方法2，在试验过程中，大气压Pamb应稳定。A38VB值（方法1）或8Vk值（方法2）的选择。试验结果的准确度和精密度随VB值（或8Vk值）的增大而提高。另一方面，试验时，应采用足够小的dVB值（或8Vk值），以避免因压力变化使泡孔壁破裂或试样变形，因此，VB（或Vk）的最佳值取决于泡沫塑料的内在性质。A4温度的影响
由于波义耳-马略特定律是假设的温度不变为前提，所以，试验应在恒温室内进行。试验前，仪器和试样均在恒温室内预处理段时间，使之达到平衡。同样，在试验过程中，应避免仪器冷热变化，例如，仪器内部压力由负压急剧变化到大气压。A5湿度的影响
试验应控制在中等湿度（如45%～55%相对湿度）下进行。试验时，能检查到湿度变化的影响，如压差计平衡不稳定以及两次试验的重复性较差。A6包藏在试样内气体的影响
若压力变化时，试验所得的试样不可透过体积也随时间而变化，则可能是试样内泡孔还包藏有其他气体，其原因是泡孔内发泡剂气体向外扩散，而空气或湿气通过泡孔壁向内渗透。通常，在试验之前，将放有试样的仪器与大气隔离，观察压差计平衡是否稳定，即可检查出是否存在上述问题，假如出现波动或不稳定，则须在试验前至少一周内制样，对于泡孔内气体扩散速度较慢，可通过测定每个试样在不同时间的值，并将V:值与时间的平方根作图，然后，将所得直线外推至零，以时间为零时的V;值作为试验结果。
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附加说明：
GB 10799—89
本标准由中华人民共和国轻工业部提出。本标准由轻工业部塑料加工应用科学研究所归口，本标准由武汉塑料研究所负责起草。本标准主要起草人杨学武。
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