在一些产品使用前,有时候需要评价材料在高腐蚀性电解质溶液存在下的性能,比如氯化钠溶液(盐雾)是海洋环境中存在的主要侵蚀剂,这种试验对于航海方面的应用就比较重要。虽然氯化钠溶液对塑料的侵蚀效果不显著,塑料对盐溶液的吸收比对纯水的吸收要少,但这不代表盐溶液对含有填料、增强剂、颜料的复合材料没有侵蚀作用。
对于主要由塑料组成,但其中含某些金属元件的成品或半成品,评价盐雾的影响作用是较为重要的。这类金属元件包括嵌入模件、薄的复合箔、用电镀或其他方法制成的表面涂层,或通过挤压、浸渍于塑料糊或流化床粉末等方法用塑料包覆的金属芯等。
GB/T12000—2017标准规定了塑料暴露于湿热、水喷雾和盐雾的条件,以及在给定的暴露周期后一些重要性能变化的评价方法。
这个标准一般适用于所有塑料标准试样、制品或部件。包含有质量变化、尺寸和外观变化、其他物理性能变化三种测定方法。
试验是在暴露前和规定环境条件下,给定周期暴露后,测定试样的一项或几项性能,并观察外观变化。如有需要也可以在暴露后先进行干燥处理或重新进行状态调节处理,来获得与原始试样相同的、与大气湿度平衡的状态,再进行性能的测定。
——湿热(稳态试验、循环试验):
湿热的暴露条件可根据具体需求商定,使用不同的温度和湿度条件。
稳态试验:暴露周期应符合被测材料或产品相关的规定,当没有规定时,应由相关方商定。建议暴露周期为12h、16h、24h、48h、96h、240h。
循环试验:循环试验需要试验箱和试样经历一定次数的24h循环,循环期间温度应维持在上限温度和(25±3)℃。这两个温度之一作为上限温度值:
1.(40±1)℃(循环次数应为2、6、12、21或56);
2.(55±1)℃(循环次数应为1、2或6)。
上限温度应在每个24h循环的起始(3±0.5)h内达到。
——水喷雾:
稳态试验:暴露周期应符合被测材料或产品相关的规定,当没有规定时,应由相关方商定。建议暴露周期为12h、16h、24h、48h、96h、240h。
水喷雾试验应使用蒸馏水或去离子水代替盐溶液,ph值为6~7。
——盐雾:
用蒸馏水或去离子水溶解氯化钠制备盐溶液。
暴露周期应符合被测材料或产品相关的规定。当没有规定暴露周期时,应由相关方商定。建议暴露周期为2h、6h、24h、48h、96h、168h、240h、480h、720h和1000h。
在经过暴露后,试样试验可暴漏后直接试验;或者暴漏后经干燥或重新状态调节后试验,厚度超过200μm的试样干燥24h也难达到平衡,推荐使用更长的干燥时间,由相关方商定并在试验报告中说明。
——————质量变化——————
质量变化试验中,至少一部分原因是因吸收水发生变化,因此试样易受状态调节和干燥或重新状态调节的影响。通常试样在暴露、冲洗和擦干后应立即称重或暴露后直接试验。
如需要重新调节,则按照规定进行干燥或重新状态调节。
*试验不适用于孔状材料。
质量的变化与试样表面积、厚度相关。使用本试验比较不同塑料性能时,要求试样具有同样形状和尺寸,表面、内应力等状态也要尽可能相同。
样品大小&数量:
模塑和挤塑料:试样由模塑或机加工制得,边长(50±1)mm、厚度为(3.0±0.2)mm的正方形,也可以是有相同表面积的矩形试样。
片材:试样从受试片上切取,应是(50±1)mm的正方形或具有相同表面积的矩形。厚度等于或小于25mm,试样厚度应与该片材厚度相同;厚度大于25mm,在有关规格中没有专门规定的情况下,要对其中一个表面进行机加工,将试样厚度加工至25mm。
半成品和成品(片材除外):与模塑和挤塑料试样要求在形状和尺寸上尽可能相似,并应按产品说明或有关协议制备。
试样数量:试样应不少于三个。
状态调节:
一般至少调节86h,对于有特定要求,根据情况调整调节时间的长短。
通过试验计算,质量变化正值表示质量增加,负值表示质量减少。计算出试样测试结果的平均值。
——————尺寸和外观变化——————
尺寸变化可能是由于水分的吸收,某些组分的浸出,或者由于模塑内应力的松弛,或者由这些原因共同引起的体积变化。
对不同方向异性的材料,如压延或挤出片材、挤出棒材,在其成型方向线性尺寸的变化可能不同(横向成型/纵向成型),因此有必要测试两个方向的变化。
为了区分模塑中应力松弛和谁作用的影响,也可以使用一组退火试样进行试验。
样品大小&数量:
与质量变化试验相同。对各向异性材料,试样各边要分别平行于纵向或横向进行制备。
可以用测量质量变化的同一试样在称重后立即测量尺寸。
状态调节:
一般至少调节86h,对于有特定要求,根据情况调整调节时间的长短。
使用测厚仪进行尺寸测量,记录外观变化,计算出尺寸变化数值,判断尺寸增大、减小情况,并描述试样外观变化,如翘曲、扭曲、脱层或明显的表面降解痕迹,如:颜色或光泽的变化,银纹、裂纹的存在,气泡,增塑剂的渗出、发粘,固体组分的起霜,金属元件的腐蚀;如有可能,给与定性鉴定,如轻微、中等、严重等。
——————其他物理性能变化——————
任何物理性能都可以进行测量,通常测定力学、光学和电学性能。
样品大小&数量:
试样的尺寸、形状和数量要符合所测试性能的国家标准规定。如果是破坏性试验,试样数量应加倍。样品可以是片状,随后的具体试验所用试样可从中切取。
状态调节:
一般至少调节86h,对于有特定要求,根据情况调整调节时间的长短。
先对第一组的性能进行测试得到测量值;对第二组进行盐雾试验,再测量性能值;如有需要对第三组进行盐雾测试,之后进行状态调节,然后测量每个性能的值。
计算得出性能变化的数据。
试验报告应包括这些内容:
1.注明参照国家标准。
2.材料或产品的详细描述。
3.暴露类型。
4.暴露前和暴露后试样的处理。
5.所测定的性能。
6.试样制备的详细说明,尤其要注明机加工方法。
7.试样类型。
8.暴露前和暴露后的性能值。
9.按照相关公式计算的相应变化,包括符号。
10.如有可能,给出性能对暴露时间的函数曲线。
11.暴露后试样外观变化的观察结果。
12.测试日期。