1、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 of volume percentage of open and closed cells of rigid materials GB 107”-89 本标准参照采用Is 0 4590-1981泡沫塑料一一硬质材料开孔与闭孔体积百分率的测定比1 主题内容与适用范围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GB 6342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
2、样总表面积。3.2 几何体积v，：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比s ( 1 ) = v, 3.4 试样不可透过体积v，：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Wy:V, V; 二百100. . . . . ( 2 ) 它包括制备试样时被切开的泡孔体积，并取决于被抓u泡沫塑料的性质和试样表面积几何体积之比值V。3.6 校正开孔体积百分率Wo：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Wy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Wy的极限值即为校正开孔体积百分率。3
3、.7 校正闭孔休积百分率0 : 非。100Wo. . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 ) 它包括泡孔壁的体积。4 原理测量一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J占中华人民共和国轻工业部1989-0331批准1990呵。10 1实施433 GB 107”-89 、略特定律（Boyle-MariotteLaw）测定试样不可透过体积矶，由此计算试样表观开孔体积百分率Wy，作曲线f （训，并外推至Y=O , !IP可求得试样校正开孔体积百分率。和校1E闭孔体积百分率扣。为了测定试样不可透过休积孔，本标准规定了两种方法供选择采用，所得
4、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川、川和y,0 B B 、吃电吃（ ) (Y,) ( Y,) 图1切割试样的方式5.2 制备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休积们的测定方法而定。初始试样尺寸如f,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 5. 4 ,iljff 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
5、围。6 试样的状态调节和试验的标准环境试聆前，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 GB 1079一”55%相对湿度下进行。7 表面积S和几何体积v.的测量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。c ( ，正,浓，也厚试样薄试样图2扭曲i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v.。表面积S值修约至0.01c时，几何体积v.值修约至O.Olcm3。8 不可透过体积V1测定方法1：压力变化法队1仪器435 GB 10799 8 , 。l 。hJ旧时而111币不可透过体积
6、v，试验方法1仪器示意图。 (- 图3活塞阀门006 过滤器气密连接件试样指爪器刻度尺压差计测量容器活塞位移的终点 降压容器。 。搭柄试样室436 GB 10799-89 . 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T，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=koVA),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T，和T，关闭时，测量系统的体积VA（包
7、括各容器以及连接至阀门T，和压差i十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i卖数精度为0.25%，当阀门T，和T，关闭时，降压系统的压力可由插柄Ca移动活塞Pa来调节。.2 仪器校正8.2. 1 制备六个精度为0.1 cm3、体积在03Qcm3之间的标准体积块（如黄锅圆柱体）。8.2.2 打开阀门T，、T，和飞，将已知体积为Ve的标准体积块放入试样室D内。8.2.3 沿整个有效距离移动活塞PA和Pa，更换仪器内的空气，重复操作数次。8.2., 调节活塞PA至I= o，调节活塞Pa至Eao处。8.2.5 关闭阀门T，、T，和T，稳定约30s，压差计M，应指示为零
8、，否则，应重新打Jf阀门T，、T，和飞，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Pa，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Pa到达Ea1止，调节活塞PA，使压差计M，指示为零，此时，压差计M，应稳定。注2降压容器B内活塞P，的位置E,1可接V,=o.02V,由仪器制造1家或利用标准体积块预先校正确定。试验时，活塞P，的终点应准确控制在已被确定的位置E,1处。8.2.8 记录活塞PA
9、的位移值IA。打开阀门T，移动活塞PA和Pa，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，和飞，按8.2.3至8.2.8步骤，重复操作两次。通常，IA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Ve、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I、I ，等。以民为纵坐标、IA为横坐标作图，可得一条直线（见图6），该直线
10、即为校正曲线，用于测定试样不可透过体积矶。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IA值。8.3.2 由IA值查校正曲线，即可求得试样不可透过体积矶。注z对于新型泡沫塑料材料，可按等差级数选择几种不同的oV，值如，o.01V，、0.02 VB、0.03，耳进行试探性试验。试验时，采用能使平衡保持稳定的最大oV，值，并根据所采用的dv, 值按8.2步骤对仪器进行校H。 不可透过体积vi)jl!J定方法2：体积膨胀法. 1 仪器437 438 GB I 079-8 主 图4不可透过休职v，试验方法2仪器示意图试样室磨砂玻璃罩压差计膨胀泡贮
11、水器刻度尺防酣活动门阀门。标线 液面 GB 1079-89 一. 1. I 仪器由玻璃管压差计组装而成，如图4所示。试样室K配有一个磨口玻璃罩L，玻璃罩L上涂有真空袖脂，使连接处密封。试样窒K经膨胀泡N与压差i十M，相连，压差i十M，内盛有含数滴表面活性剂和颜料的水，压差计M，的液面由贮水器O调节（可用注射器控制。试验肘，通常由阀门T，使试样室K与大气相通。在压差计M，开口端一边装有以毫米为刻度的标尺Q。. 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5，以便于将试样放入试样室K内。膨胀仪主要尺寸如下ga. 试样窒K和至标线u，玻璃
12、管的体积VK,3!0cm31 b. 标线u，至标线u，之间的膨胀泡休积VN:!0.5cm31 压差计底部到标线u，的高度s不小于650mm1 d. 玻璃管内径不小于！Omm,.2 仪器校正.2. 1 六个精度为0.1cm3、体积在0150cm3之间的标准休积块（如黄铜圆柱体。.2.2 打开阀门T，调节压差计M，液面至标线u，处，记录压差计M，开口端相应的液面w，最接近毫米数。.2.a提高液面至标线u，处，关闭阀门飞。.2.4 通过排除液体方式，降低压差计M，内液面，直至闭口端液面到标线u，止。操作速度应控制在使液面从标线u，到标线u，需要60 1 s 0稳定30 ls，液面应稳定在标线u，处。
13、在压差计M，开口端读取液面w，最接近的毫米数，然后，慢慢打开阀门飞，并调节液面至标线U1处，重复土述操作，直到获得两个相同的读数，修约为最接近毫米数。. 2. 5 移去帽罩L，将已知体积为凡的标准体积块放入试样窒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M，开口端液面F的最接近毫米数。注E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。.2.6 计算比例式中：w，一二初始液面读数，mm1w, w, w, -w, ( 4 ) w，和w，一分别为试样窒K中未放与放有标准休积块时，经膨胀后的压差计M，开口端的读数，mm,w,-w, 则3页丁页一的l问
14、民. ( 5 ) 9.2.7 用另外已知体积为民r、V飞等标准体积块，重复9.2.2至9.2.5的操作，对于民，相应的读数为rW/,W21, w;, W，也1;一亏一二一（VK+ l VK) =Ve . ( 6 ) W，邮3w,-w，刊将以上结果作图，以民为横坐标，相应的亏我为纵坐标，即可得一条通过原凉的直线，该酷（见图5、图6）即为校正曲线，将用于测定试样不可透过体积只。事.a试验步骤. a. 1 用试样代替标准体积块，按校正步骤见9.2）进行试验，试验得到相应的矶、w，和碗。w,-w, 9.3.2 计算试验所得比例7丁了，并由此值查校正曲线，即可求得试样不可透过体积v,0 439 副旨：
15、I 注；1正440 GB 10799-89 o.5 / 0.4 / / I / , , |/ 0 3 / , / lL ) 0.2 / / ” / / 0.1 4 ” / ” 。|/ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 已校正的际准体积v，或体事！V,mW飞w,图5方法2校正曲线，一一一一一与已校正的标准休积Ve的函数关系W1-W, GB 10799-89 ” . ！锚h量 30 10 11 。I A cm 图6方法1的校1E曲线IA与已校正的标准体积凡的函数关系10 试样表面被切泡孔的校正至少用三组具有不同V值的试
16、样，每组取三个试样，拥u定试样表观开孔体积百分率Wy，并作直线 f （），外推至y=0，即可求得校正开孔体积百分率。Wy=f （亘线示意图如图7所示。注z若该宣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。 3 畴和田. w。土重 , 。, / / I Y, 2 y 3 4 s 几何矗面积休职比，v.图7制样时，被切泡孔校正曲线v, 5 441 GB 10799 8 11 结果表示11 . 1 表观开孔体积百分率由式（7 ）计算试样表观开孔体积百分率Wy:V, V; Wy = v.- 100 ( 7 ) 式中sv，一一试样几何体积，cm31V；试样不可透过体积，
17、cm3。11 2 校正开孔体积百分率作直线Wy= f （训，并外推至Y=0，即可求得校正开孔体积百分率。11 .3 较正闭孔体积百分率由式（8 ）计算校正闭孔体积百分率非0: 非。100 w。. ( 8 ) 12 试验报告试验报告应包括下列内容za. 本标准标准号，b. 泡沫材料的种类和名称，c. 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hd. 校正开孔体积百分率和校正闭孔体积百分率，e. 当样品为各向异性时，标明试样最大尺寸A（见图1）的方向，f. 与本试验方法不同的任何步骤。442 Al 试验仪器基准体积的稳定性GB 10799-89 附录A有关试验方
18、法的注意事项（参考件）试验仪器基准体积VA和Vs（方法1）、VK（方法2）应恒定，否则，将影响试验结果的准确度。AZ 大气压的影响对于方法l，通常，大气压Pamb的变化不影响试验结果的准确度和精雷度。对于方法2，在试验过程中，大气压Pamb应稳定。A SVs值（方法1）或VK值（方法2）的选择。试验结果的准确度和精密度随dVs值（或AVK值的增大而提高。另一方面，试验时，应采用足够小的dh值或dVK值），以避免因压力变化使泡孔壁破裂或试样变形，因此，AVs （或oVK）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
19、，仪器和试样均在恒温室内预处理一段时间，使之达到乎衡。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，能检查到温度变化的影响，如压差计半衡不稳定以及两次试验的重复性较差。A& 包藏在试样内气休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f民他气体，其原因是泡孔内发泡剂气休向外扩散，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l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只值，并将V;J直与时间的卓方报作图，然后，将所得直线外推至零，以时间为零时的民值作为试验结果。443 GB 10719-89 附加说明z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c本标准主要起草人杨学武。444
