Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 9 апреля 1979 г. N 1266

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПЛАСТМАССЫ

МАНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ

Plastics. Manometer method for determination

of gas permeability

ГОСТ 23553-79

Группа Л08

Разработан Министерством химической промышленности.

Исполнители: Б.П. Пашинин, Е.Л. Виноградская, И.С. Ройтберг.

Внесен Министерством химической промышленности.

Член Коллегии: В.Ф. Ростунов.

Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 9 апреля 1979 г. N 1266.

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 9 апреля 1979 г. N 1266 срок действия установлен с 01.01.1981 до 01.01.1986.

Настоящий стандарт распространяется на пластмассы с газопроницаемостью от  до  и устанавливает манометрический метод определения их газопроницаемости.

Сущность метода заключается в определении объема газа, проходящего через единицу площади за единицу времени при определенной разности давления и постоянной температуре.

Стандарт полностью соответствует международному стандарту ИСО 2556-74.

1. ОТБОР И ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

1.1. Метод отбора образцов должен быть указан в нормативно-технической документации на пластмассу, утвержденной в установленном порядке.

1.2. Образцы для испытаний должны иметь форму диска с рабочей поверхностью 50 см2 и толщиной от  до 10 мм.

Поверхность образца должна быть без видимых наружных дефектов.

1.3. Испытание проводят не менее чем на трех образцах.

2. АППАРАТУРА, ПРИБОРЫ И РЕАКТИВЫ

2.1. Для определения газопроницаемости применяют:

Установку (черт. 1), состоящую из баллона с индикаторным газом 1, редуктора 2, сушильной колонки 3 по ГОСТ 17784-72, металлической камеры 4, манометра 5 по ГОСТ 8625-77, с ценой деления 6 Па (0,05 мм рт. ст.), резервуара со ртутью 6, вакуумного насоса 7, создающего давление 14 Па (0,1 мм рт. ст.).

Черт. 1

Барометр ртутный.

Термометр по ГОСТ 2823-73, с ценой деления 0,5 °C.

Толщиномер по ГОСТ 11385-74.

Стекло увеличительное или катетометр.

Секундомер по ГОСТ 5072-72.

Ртуть очищенная.

2.2. Металлическая камера (черт. 2, 3) состоит из двух частей. Верхняя часть имеет рабочий объем, соединенный с трубками для ввода и вывода индикаторного газа. В нижней части, представляющей собой плоскую полированную пластину диаметром 100 - 120 мм, по центру имеется выемка. В выемке (черт. 2), имеющей диаметр 60,0 мм и высоту 2 - 4 мм, помещается диск из спекшегося стекла или бронзы, на который укладывается испытуемый образец. Диск из спекшегося стекла или бронзы служит подставкой для испытуемого образца и не препятствует при этом прохождению газа. Допускается диаметр выемки (черт. 3), равный 20 мм. В выемке находится перфорированный диск и ниже незаполненное пространство. Общая глубина выемки 12 - 15 мм. Между образцом и диском помещают фильтровальную бумагу, диаметр которой должен быть равен внутреннему диаметру резиновой прокладки. Две части соединяют при помощи зажимного устройства. Для полной изоляции камеры от воздействия наружной атмосферы и предотвращения прохождения газа из верхней в нижнюю камеру, минуя испытуемый образец, применяют резиновую и фторопластовую прокладки.

1 - U-образная трубка; 2 - калиброванная трубка;

3 - трубка для ввода газа; 4 - трубка для вывода газа;

5 - верхняя часть камеры; 6 - нижняя часть камеры;

7 - уплотняющее кольцо; 8 - фторопластовая прокладка;

9 - образец; 10 - резиновая прокладка;

11 - диск из спекшегося стекла или бронзы; 12 - гайка;

13 - резиновое кольцо; 14 - уплотняющее кольцо;

15 - расширенная часть трубки; 16 - резервуар с ртутью;

17 - трубка для соединения с вакуумным насосом

Черт. 2

1 - U-образная трубка; 2 - перфорированный диск;

3 - нижняя часть камеры; 4 - верхняя часть камеры;

5 - рабочий объем верхней части камеры;

6 - зажимное устройство; 7 - резиновая прокладка;

8 - уплотнение: 9 - калиброванная трубка;

10 - запорный кран; 11 - резервуар с ртутью;

12 - шкала с ценой деления 0,5 мм;

13 - фильтровальная бумага; 14 - испытуемый образец

Черт. 3

2.3. Калиброванная стеклянная трубка (см. черт. 2, 3), имеющая диаметр 1,5 - 2,0 мм и длину 200 - 400 мм, соединена с основанием металлической камеры накидной гайкой. Допускается применение других видов соединений, обеспечивающих герметичность узла. Градуированная шкала трубки должна иметь цену деления 0,5 мм.

2.4. U-образная трубка (см. черт. 2, 3) с внутренним диаметром 5 мм соединена с концом калиброванной трубки. Одно отверстие трубки запаяно, другое соединено с резервуаром для ртути и вакуумным насосом.

2.5. Резервуар для ртути соединен с ответвлением U-образной трубки через расширенную часть диаметром 20 мм (см. черт. 2) или непосредственно (см. черт. 3). Прибор с соединением резервуара через расширенную часть трубки применяют для методов испытания без переполнения ртути. Прибор с непосредственным соединением резервуара применяют для методов испытания с переполнением или без переполнения ртути. Когда применяют метод испытания без переполнения, U-образную трубку наполняют ртутью ниже уровня переполнения. При этом нулевая отметка шкалы находится ниже уровня переполнения и в расчеты необходимо внести поправку.

Когда применяют метод с переполнением ртути, U-образную трубку наполняют ртутью до уровня наполнения, соответствующего нулю шкалы. Во время испытания поддерживают постоянный уровень ртути.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Перед испытанием образцы кондиционируют по ГОСТ 12423-66 при температуре 23 +/- 2 °C. Испытания проводят при температуре 23 +/- 2 °C, если в нормативно-технической документации на пластмассу нет иных указаний.

3.2. Толщину образцов измеряют по ГОСТ 17035-71.

3.3. Ртуть наливают в резервуар в таком количестве, чтобы после заполнения в калиброванной трубке и обоих ответвлениях U-образной трубки уровень ртути находился на нуле.

3.4. Образец устанавливают в нижнюю часть камеры, на него помещают прокладку и затем верхнюю часть камеры.

3.5. Герметично соединяют две части камеры.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Включают насос и устанавливают в нижней части камеры давление около 27 Па (0,2 мм рт. ст.).

4.2. Прибор наклоняют для заполнения ртутью капилляра и ответвлений U-образной трубки. Затем укрепляют прибор так, чтобы калиброванная трубка была в вертикальном положении. Проверяют уровень ртути, который должен быть одинаковым в калиброванной трубке и ответвлениях U-образной трубки и должен соответствовать нулевой отметке.

4.3. Баллон с индикаторным газом соединяют через сушильную колонку с металлической камерой и медленно подают газ на протяжении всего испытания.

4.4. Величину уровня ртути h в калиброванной трубке записывают как функцию времени t. При испытании необходимо следить, чтобы разность уровней ртути в обоих ответвлениях U-образной трубки составляла не более 2 мм. Если уровень ртути в закрытом ответвлении поднимается над уровнем в другом ответвлении, то наблюдается утечка, которую устраняют.

4.5. Испытания проводят до тех пор, пока колебания уровня ртути через равные промежутки времени не станут постоянными или постепенно не будут уменьшаться в течение пяти-шести последовательных промежутков времени.

4.6. При испытании пластмасс, имеющих газопроницаемость менее , погрешность измерения уровня ртути должна быть не более 0,10 мм, при испытании пластмасс, имеющих газопроницаемость более  - не более 0,25 мм. Для измерения уровня ртути используют увеличительное стекло или катетометр. При испытании пластмасс, имеющих газопроницаемость менее , погрешность измерения времени должна быть не более 60 с, при испытании пластмасс, имеющих газопроницаемость более  - не более 5 с.

4.7. По окончании измерений ртуть сливают в резервуар, прибор заполняют воздухом, прекращают подачу газа и вынимают использованный образец.

4.8. Атмосферное давление измеряют и записывают по показанию барометра.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Строят график зависимости уровня ртути h от времени t.

5.2. Газопроницаемость (G) в  вычисляют в области равномерного прохождения газа, как среднее арифметическое не менее чем из трех определений, по формуле

,

где T - температура при испытании, К;

V - первоначальный объем нижней части камеры, м3;

a - внутреннее поперечное сечение калиброванной трубки, м2;

h - разность уровней ртути в калиброванной трубке в начале испытания и в момент времени t, м;

H - высота столба ртути барометра, м;

c - поправочный коэффициент, зависящий от прибора (для прибора с переполнением ртути c = 1; для прибора без переполнения: , где u - внутреннее поперечное сечение обоих ответвлений U-образной трубки на уровне ртути, м2);

- наклон кривой в точке t, м/с;

0,54 - коэффициент пропорциональности, К/Па x м2.

5.3. Результаты испытаний записывают в протокол, который должен содержать:

наименование и марку материала;

наименование предприятия-изготовителя;

толщину образца;

наименование индикаторного газа и его относительная влажность;

среднее арифметическое газопроницаемости каждого образца;

дату начала и окончания испытания;

обозначение настоящего стандарта.