塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法——壓差法

3.1氣體透過量

在恒定溫度和單位壓力差下,在穩(wěn)定透過時(shí),單位時(shí)間內(nèi)透過試樣單位面積的氣體的體積。以標(biāo)準(zhǔn)

溫度和壓力下的體積值表示,單位為:cm³/m²• d• Pa.

3.2 氣體透過系數(shù)

在恒定溫度和單位壓力差下,在穩(wěn)定透過時(shí),單位時(shí)間內(nèi)透過試樣單位厚度、單位面積的氣體的體

積。以標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下的體積值表示,單位為:cm³•cm/cm²•s•Pa.

4原理

塑料薄膜或薄片將低壓室和高壓室分開,高壓室充有約10⁵ Pa的試驗(yàn)氣體,低壓室的體積已知。試樣密封后用真空泵將低壓室內(nèi)空氣抽到接近零值。

用測(cè)壓計(jì)測(cè)量低壓室內(nèi)的壓力增量△p,可確定試驗(yàn)氣體由高壓室透過膜(片)到低壓室的以時(shí)間為函數(shù)的氣體量,但應(yīng)排除氣體透過速度隨時(shí)間而變化的初始階段。

氣體透過量和氣體透過系數(shù)可由儀器所帶的計(jì)算機(jī)按規(guī)定程序計(jì)算后輸出到軟盤或打印在記錄紙上，也可按測(cè)定值經(jīng)計(jì)算得到。

5儀器

透氣儀見圖1.儀器包括以下幾部分:

5.1 透氣室

由上下兩部分組成。當(dāng)裝入試樣時(shí)，上部為高壓室,用于存放試驗(yàn)氣體。下部為低壓室,用于貯存透過的氣體并測(cè)定透氣過程前后壓差,以計(jì)算試樣的氣體透過量。上下兩部分均裝有試驗(yàn)氣體的進(jìn)出管。

低壓室由一個(gè)中央帶空穴的試驗(yàn)臺(tái)和裝在空穴中的穿孔圓盤組成。根據(jù)試樣透氣量的不同,穿孔圓盤下部空穴的體積也不同。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)在試樣和穿孔圓盤之間嵌入- -張濾紙以支撐試樣。

5.2測(cè)壓裝置

高、低壓室應(yīng)分別有一個(gè)測(cè)壓裝置,低壓室測(cè)壓裝置的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于6 Pa.

5.3真空泵

應(yīng)能使低壓室中的壓力不大于10 Pa.

6試樣

試樣應(yīng)具有代表性,應(yīng)沒有痕跡或可見的缺陷.試樣- -般為圓形,其直徑取決于所使用的儀器，每組試樣至少為3個(gè)。應(yīng)在GB/T 2918中規(guī)定的23℃±2℃環(huán)境下,將試樣放在干燥器中進(jìn)行48h以上狀態(tài)調(diào)節(jié)或按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定處理。

7步驟

7.1 按GB/T 6672測(cè)量試樣厚度,至少測(cè)量5點(diǎn),取算術(shù)平均值。

7.2在試驗(yàn)臺(tái)上涂一層真空油脂,若油脂涂在空穴中的圓盤上,應(yīng)仔細(xì)擦凈;若濾紙邊緣有油脂時(shí),應(yīng)更換濾紙(化學(xué)分析用濾紙,厚度0.2~0.3 mm).

7.3關(guān)閉透 氣室各針閥,開啟真空泵。

7.4在試驗(yàn) 臺(tái)中的圓盤上放置濾紙后,放上經(jīng)狀態(tài)調(diào)節(jié)的試樣。試樣應(yīng)保持平整,不得有皺褶。輕輕按壓使試樣與試驗(yàn)臺(tái)上的真空油脂良好接觸。開啟低壓室針閥，試樣在真空下應(yīng)緊密貼合在濾紙上。在上蓋的凹槽內(nèi)放置O形圈,蓋好上蓋并緊固。.

7.5 打開高樂室針閥及隔斷閥,開始抽真空直至27 Pa以下,并繼續(xù)脫氣3 h以上,以排除試樣所吸附的氣體和水蒸氣。

7.6 關(guān)閉隔斷閥,打開試驗(yàn)氣瓶和氣源開關(guān)向高壓室充試驗(yàn)氣體,高壓室的氣體壓力應(yīng)在(1.0~1.1)X10⁵ Pa范圍內(nèi)。壓力過高時(shí),應(yīng)開啟隔斷閥排出。

7.7 對(duì)攜帶運(yùn)算器的儀器,應(yīng)首先打開主機(jī)電源開關(guān)及計(jì)算機(jī)電源開關(guān),通過鍵盤分別輸入各試驗(yàn)臺(tái)樣品的名稱.厚度、低壓室體積參數(shù)和試驗(yàn)氣體名稱等,準(zhǔn)備試驗(yàn)。

7.8關(guān)閉高、低壓室排氣針閥,開始透氣試驗(yàn)。

7.9為剔除開始試驗(yàn)時(shí)的非線性階段,應(yīng)進(jìn)行10min的預(yù)透氣試驗(yàn)。隨后開始正式透氣試驗(yàn),記錄低壓室的壓力變化值△p和試驗(yàn)時(shí)間t。

7.10 繼續(xù)試驗(yàn)直到在相同的時(shí)間間隔內(nèi)壓差的變化保持恒定,達(dá)到穩(wěn)定透過。 至少取3個(gè)連續(xù)時(shí)間間隔的壓差值,求其算術(shù)平均值,以此計(jì)算該試樣的氣體透過量及氣體透過率。

9試驗(yàn)記錄

試驗(yàn)記錄應(yīng)至少包括以下幾項(xiàng):

a)樣品名稱及狀態(tài)調(diào)節(jié)情況的說明;

b)所使用的儀器及狀況說明;

c)所用試驗(yàn)氣體名稱;

d)試驗(yàn)溫度;

e)每個(gè)試樣的厚度;

f)每個(gè)試樣的透氣量及每組試樣算術(shù)平均值;

g)根據(jù)需要計(jì)算氣體透過系數(shù)。