中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

硬質(zhì)泡沫塑料開(kāi)孔與閉孔體積百分率

試驗(yàn)方法

GB10799一89

Cellularplastics-Determinationof

volumepercentageofopenandclosed

cellsofrigidmaterials

本標(biāo)準(zhǔn)參照采用ISO4590-1981《泡沫塑料—硬質(zhì)材料開(kāi)孔與閉孔體積百分率的測(cè)定);o

，主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硬質(zhì)泡沫塑料開(kāi)孔與閉孔體積百分率的測(cè)定方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于硬質(zhì)泡沫塑料開(kāi)孔與閉孔體積百分率的測(cè)定。

2引用標(biāo)準(zhǔn)

GB6342泡沫塑料線性尺寸的測(cè)定

3術(shù)語(yǔ)

3.1表面積S:由試樣線性尺寸計(jì)算得到的試樣總表面積。

3.2幾何體積Vg:由試樣線性尺寸計(jì)算得到的試樣體積。

33表面積/幾何體積之比值Y;

S

v=-二丁--二，..?’.............??，..?，..??’.ll)

廠g

:一:

試樣不可透過(guò)體積Y;:在試驗(yàn)條件下，空氣既不能滲透進(jìn)去，氣體又不能逸出的試樣體積。

表觀開(kāi)孔體積百分率。丫:

Cey=

Vg一F,

—X

Yg

100······..·?！?.····?！ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ?。??(2)

它包括制備試樣時(shí)被切開(kāi)的泡孔體積，并取決于被測(cè)泡沫塑料的性質(zhì)和試樣表面積/幾何體積之

比值Y。

3.6校正開(kāi)孔體積百分率。。:考慮到制備試樣時(shí)，試樣表面泡孔被切開(kāi)，因而，需要對(duì)表觀開(kāi)孔體

積百分率。丫進(jìn)行校正。

當(dāng)試樣表面積/幾何體積之比值?趨向于零時(shí)，表觀開(kāi)孔體積百分率。丫的極限值即為校正開(kāi)孔體

積百分率。。。

3.7校正閉孔體積百分率1P0:

叻。二100一。?！ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ??(3)

它包括泡孔壁的體積。

‘原理

測(cè)量一組具有不同的表面積/幾何體積之比V的試樣的表面積S和幾何體積irg，再根據(jù)波義耳一馬

中華人民共和國(guó)輕工業(yè)部1989一03一31批準(zhǔn)

1990一01一01實(shí)施

GB1079.一89

略特定律(Boyle-MariotteLaw)測(cè)定試樣不可透過(guò)體積Y，由此計(jì)算試樣表觀開(kāi)孔體積百分率

作曲線。丫二f(V)，并外推至V=0，即可求得試樣校正開(kāi)孔體積百分率。。和校正閉孔體積百分

。。為了測(cè)定試樣不可透過(guò)體積Vi，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種方法供選擇采用，所得結(jié)果僅用于比較。

5試樣

5.1數(shù)量

每種樣品至少需要三組試樣，每組試樣包括三個(gè)長(zhǎng)方體(見(jiàn)圖1)。三組中每組試樣須分別標(biāo)明V,、

Y，和vie

(丫.)

圖1切割試樣的方式

5.2制備

用帶鋸或機(jī)械加工方式切割試樣，保證原有泡孔結(jié)構(gòu);試樣表面應(yīng)無(wú)粉塵、空洞和模塑皮。

不得采用電熱絲切割試樣。

5.3尺寸

試樣尺寸根據(jù)不可透過(guò)體積V:的測(cè)定方法而定。初始試樣尺寸如F:

方法1:壓力變化法

長(zhǎng)x寬x厚，mm:40x30x20

方法2:體積膨脹法

長(zhǎng)x寬x厚，mm:100x30x30

5.4剖開(kāi)

兩種方法均需將每組試樣按圖1所示的Y2,V3剖開(kāi)，以提供試驗(yàn)所需的表面積/幾何體積之比值Y

的范圍。

6試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境

試驗(yàn)前，試樣應(yīng)在23士2'C,45%"55%相對(duì)濕度下?tīng)顟B(tài)調(diào)節(jié)lsh以上，試驗(yàn)應(yīng)在23士2℃和45

GB10199一二

~55%相對(duì)濕度下進(jìn)行。

7.1

表面積S和幾何體積V。的測(cè)f

按GB6342的規(guī)定測(cè)量每個(gè)試樣的線性尺寸，精確到0.05M-。測(cè)量點(diǎn)位置如圖2所示。

厚試樣

薄試樣

圖2測(cè)量點(diǎn)的位置

7.2計(jì)算試樣平均線性尺寸、表面積S和幾何體積Yg。表面積S值修約至0.01cm2，幾何體積V‘值

修約至0.01cm',

8.1

不可透過(guò)體積Y,測(cè)定方法1:壓力變化法

儀器

GB10799一8

圖3

測(cè)量容器

降壓容器

不可透過(guò)體積V;試驗(yàn)方法1儀器示意圖

。過(guò)as

④氣密連接”

④試樣

①”示器

①刻度尺

④壓差計(jì)

活塞

}搖·

試樣室

}一

閥門

、...皿護(hù)...J‘......甘‘......J

⑥@①@⑥

④④0@@④。

436

GB10799一89

8.1.1儀器示意圖如圖3所示，由測(cè)量系統(tǒng)和降壓系統(tǒng)兩部分組成。測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)量容器A和試

樣室D，并由閥門幾與大氣相通;降壓系統(tǒng)包括降壓容器B，并由閥門毛與大氣相通。兩系統(tǒng)應(yīng)分別

具有幾何體積可重復(fù)性和密封性。側(cè)量容器A應(yīng)內(nèi)徑均勻一致(即/A=k6氣)，k值約為2.0.

8.1.2測(cè)量系統(tǒng)與降壓系統(tǒng)通過(guò)裝有閥門T，的連接管和靈敏度為士。.5mm水柱的壓差計(jì)M,相連接，

當(dāng)閥門T,和幾關(guān)閉時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)的體積VA(包括各容器以及連接至閥門T,和壓差計(jì)M,的連接管的體

積)可由搖柄C*移動(dòng)活塞PA來(lái)調(diào)節(jié)，活塞P*位移指示器的讀數(shù)精度為0.25;當(dāng)閥門T,和幾關(guān)閉

時(shí)，降壓系統(tǒng)的壓力可由搖柄CB移動(dòng)活塞PB來(lái)調(diào)節(jié)。

8.2儀器校正

8.2.1制備六個(gè)精度為0.1cm,、體積在。一30cm“之間的標(biāo)準(zhǔn)體積塊(如黃銅圓柱體)。

8.2.2打開(kāi)閥門T,、毛和毛，將已知體積為Vc的標(biāo)準(zhǔn)體積塊放人試樣室D內(nèi)。

8.2.3沿整個(gè)有效距離移動(dòng)活塞PA和PB，更換儀器內(nèi)的空氣，重復(fù)操作數(shù)次。

8.2.4調(diào)節(jié)活塞PA到二0，調(diào)節(jié)活塞PB至EB。處。

8.2.5關(guān)閉閥門戈、幾和T,,穩(wěn)定約30s，壓差計(jì)M,應(yīng)指示為零，否則，應(yīng)重新打開(kāi)閥門T,、飛和

幾，重復(fù)8.2.3的操作，然后，按8.2.4進(jìn)行調(diào)節(jié)。若壓差計(jì)M，不斷呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，則此時(shí)不能進(jìn)行

試驗(yàn)。

8.2.8壓差計(jì)M,穩(wěn)定后，逐漸移動(dòng)活塞PB，同時(shí)移動(dòng)活塞PA，以降低儀器內(nèi)部壓力，并保持壓差

計(jì)M;指示接近于零。此時(shí)，決不可將活塞PA朝反方向移動(dòng)。

8.2.7按8.2.6步驟進(jìn)行，直到活塞PB到達(dá)EBl止，調(diào)節(jié)活塞PA，使壓差計(jì)M,指示為零，此時(shí)，壓

差計(jì)M,應(yīng)穩(wěn)定。

注:降壓容器B內(nèi)活塞PB的位置EB}可按6VB二。.02VB’由儀器制造廠家或利用標(biāo)準(zhǔn)休積塊預(yù)先校正確定。試

驗(yàn)時(shí)，活塞PB的終點(diǎn)應(yīng)準(zhǔn)確控制在已被確定的位置E。處。

8.2.8記錄活塞PA的位移值IA。打開(kāi)閥門T,，移動(dòng)活塞PA和PB，使儀器內(nèi)部壓力逐漸恢復(fù)到大

氣壓，切勿急劇返回大氣壓。

8.2.9打開(kāi)閥門幾和幾，按8.2.3至8.2.8步驟，重復(fù)操作兩次。通常，IA的前兩次值有明顯不同，

假設(shè)，第二個(gè)值比第一個(gè)值偏低，而第三個(gè)值處于前兩個(gè)值之間，且與第二個(gè)值之差不大于IA值的讀

數(shù)精度，則取后兩個(gè)值的平均值;若第三個(gè)值仍比第二個(gè)值偏低，則按上述步驟重新進(jìn)行試驗(yàn)，直到

兩次試驗(yàn)結(jié)果之差不超過(guò)IA值的讀數(shù)精度。

8.2.10用另外已知體積為VC、以等標(biāo)準(zhǔn)體積塊，重復(fù)8.2.2至8.2.9的步驟，試驗(yàn)得到相應(yīng)的1又、

I儀等。以Vc為縱坐標(biāo)、I*為橫坐標(biāo)作圖，可得一條直線(見(jiàn)圖6)，該直線即為校正曲線，用于測(cè)

定試樣不可透過(guò)體積V;。

8.3試驗(yàn)步驟

8.3.1用試樣代替標(biāo)準(zhǔn)體積塊，按校正步驟(見(jiàn)8.2)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)得到相應(yīng)的IA值。

8.3.2由IA值查校正曲線，即可求得試樣不可透過(guò)體積V;。

注:對(duì)于新型泡沫塑料材料，可按等差級(jí)數(shù)選擇幾種不同的6嘰值(如:0.01嘰、0.02VB、0.03V9等)進(jìn)行

試探性試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，采用能使平衡保持穩(wěn)定的最大6VB值，并根據(jù)所采用的aVB值按8.2步驟對(duì)儀器進(jìn)

行校正。

9.1

不可透過(guò)體積v;測(cè)定方法2:體積膨脹法

儀器

GB10799-89

T‘

U，

④

圖4不可透過(guò)體積v;試驗(yàn)方法2儀器示意圖

試樣室

磨砂玻璐帽革

壓差計(jì)

膨脹泡

貯水器

刻度尺

防風(fēng)柜

活動(dòng)門

閥門

④④④0④④虧

標(biāo)線

液面

④④④④④④④

439

GB10799一'11;i

9.1.1儀器由玻璃管壓差計(jì)組裝而成，如圖4所示。試樣室K配有一個(gè)磨口玻璃罩L，玻璃罩L上涂

有真空油脂，使連接處密封。試樣室K經(jīng)膨脹泡N與壓差計(jì)Mz相連，壓差計(jì)M:內(nèi)盛有含數(shù)滴表面活

性劑和顏料的水，壓差計(jì)MZ的液面由貯水器O調(diào)節(jié)(可用注射器控制)。試驗(yàn)時(shí)，通常由閥門T4使試樣

室K與大氣相通。在壓差計(jì)峽開(kāi)口端一邊裝有以毫米為刻度的標(biāo)尺Q。

二1.2為了避免環(huán)境溫度波動(dòng)的影響，儀器應(yīng)安裝在一個(gè)不透風(fēng)的柜子內(nèi)，柜子前面裝有透明板，上

部裝有活動(dòng)門S，以便于將試樣放人試樣室K內(nèi)。膨脹儀主要尺寸如下:

a.試樣室K和至標(biāo)線U,玻璃管的體積嘆:310cm3s

b.標(biāo)線U，至標(biāo)線UZ之間的膨脹泡體積腸:10.5cm3，

。.壓差計(jì)底部到標(biāo)線UZ的高度:不小于650mm，

d.玻璃管內(nèi)徑:不小于10mm。

，.2儀器校正

9.2.1六個(gè)精度為0.1CM3、體積在。~150cm“之間的標(biāo)準(zhǔn)體積塊(如黃銅圓柱體)。

9.2.2打開(kāi)閥門T4，調(diào)節(jié)壓差計(jì)MZ液面至標(biāo)線UZ處，記錄壓差計(jì)MZ開(kāi)口端相應(yīng)的液面W最接近毫

米數(shù)。

9.2.3提高液面至標(biāo)線U;處，關(guān)閉閥門Too

9.2.4通過(guò)排除液體方式，降低壓差計(jì)M2內(nèi)液面，直至閉口端液面到標(biāo)線Uz止。操作速度應(yīng)控制在

使液面從標(biāo)線U,到標(biāo)線UZ需要6011s。穩(wěn)定3011s，液面應(yīng)穩(wěn)定在標(biāo)線Uz處。在壓差計(jì)MZ開(kāi)口端

讀取液面哄最接近的毫米數(shù)，然后，慢慢打開(kāi)閥門T4，并調(diào)節(jié)液面至標(biāo)線U,處，重復(fù)上述操作，直到

獲得兩個(gè)相同的讀數(shù)，修約為最接近毫米數(shù)。

9.2.5

的操作，

注:

9.2.6

移去帽罩L，將已知體積為價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)體積塊放人試樣室K內(nèi)，蓋上帽罩L，重復(fù)9.2.3和9.2.4

并記錄壓差計(jì)MZ開(kāi)口端液面W3最接近毫米數(shù)。

在進(jìn)行9.2.5操作時(shí)，須將帽罩L放在試樣室K的同一位置上，

計(jì)算比例

W一W

川一W3

以保證獷K恒定。

·············......········?！ぁ?·····一(4)

式中:嘰

W2和W3

則:

初始液面讀數(shù)，mm;

—分別為試樣室K中未放與放有標(biāo)準(zhǔn)體積塊時(shí)，經(jīng)膨脹后的壓差計(jì)M2開(kāi)口端的讀數(shù)，mme

W一W3

W,一W3

(VK+6VK)二勝···························...??〔5)

用另外已知體積為VC.VC等標(biāo)準(zhǔn)體積塊，重復(fù)9.2.2至9.2.5的操作，對(duì)于Vc，相應(yīng)的讀數(shù)

W2%叫o.

Wz一W3

W,一W3

(VK+6VK)二Vc...........................??(6)

‘、、，，二，，。，，、.r二，，‘.，_，_二，磯一W?、。。。一，、、，、一，_.、、、_，、

待以上Zq朱作圈f以Vc為質(zhì)坐懷，相厘附-一，石丁刀縱坐懷sNP刊得-東通過(guò)IV點(diǎn)frIl且線,I-<且線

.甲1一沖3

(見(jiàn)圖5、圖6)即為校正曲線，將用于測(cè)定試樣不可透過(guò)體積叭。

:一:.，

試驗(yàn)步驟

用試樣代替標(biāo)準(zhǔn)體積塊，按校正步驟(見(jiàn)9.2)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)得到相應(yīng)的Wl,W和Wo

9.3.2計(jì)算試驗(yàn)所得比例

嘰一嘰

磯一W3

，并由此值查校正曲線，即可求得試樣不可透過(guò)體積Vi。

GB10799一89

口曰曰曰門門曰門門門口曰曰曰刁

廳廠

廠I--廠

巨廠口日

廳廠廳團(tuán)

廠r----口

「/獷

匡

尸

而廠

廠匡區(qū)

廠口萬(wàn)

門廠

廠「廠we

口

而不

廠區(qū)

7

而月

廠區(qū)

廠n

廠阮廠下

廠廠『

廠口廠

門廠

區(qū)巨巨廠口口巨巨口口口口口二巨口

.氏11汪

”沃，沃

0102030405060708090100110120130140150160

已校正的標(biāo)準(zhǔn)體積氣或體積獷1，cm'

圖5方法Z校正曲線，

W2一嘰

W,一W,

與已校正的標(biāo)準(zhǔn)體積僑的函數(shù)關(guān)系

440

GB10799一89

.一盆形長(zhǎng)俗獷形任粥雌9叫彬舊

Ip,cm

圖6方法1的校正曲線IA與已校正的標(biāo)準(zhǔn)體積vc的函數(shù)關(guān)系

10試樣表面被切泡孔的校正

至少用三組具有不同Y值的試樣，每組取三個(gè)試樣，測(cè)定試樣表觀開(kāi)孔體積百分率。丫，并作直線

。、=f(Y)，夕雕至y=0，即可求得校正開(kāi)孔體積百分率。。。!Jy二f(約直線示意圖如圖7所示。

注:若該直線在原點(diǎn)以下與縱坐標(biāo)相截，則可能是儀器工作不正常，或是沒(méi)有正確按試臉步驟進(jìn)行。

卜a研奈四彩長(zhǎng)岸比

幾何襄面積/體積比『二v,

圖7制樣時(shí)，被切泡孔校正曲線

GB10799一89

”結(jié)果表示

11.1表觀開(kāi)孔體積百分率

由式(7)計(jì)算試樣表觀開(kāi)孔體積百分率。、:

嘰一vi

。’=}gX

式中:Vg—試樣幾何體積，CIR3，

Y;—試樣不可透過(guò)體積，CI1130

11.2校正開(kāi)孔體積百分率

100??7)

作直線。，=f(v)，并外推至Y=0，即可求得校正開(kāi)孔體積百分率。。。

11.3校正閉孔體積百分率

由式(8)計(jì)算校正閉孔體積百分率o0:

滬。=100一。0

12試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容:

a.本標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，

b.泡沫材料的種類和名稱;

c.測(cè)定試樣不可透過(guò)體積Y;所采用的方法，方法1(壓力變化法)或方法2

d.校正開(kāi)孔體積百分率和校正閉孔體積百分率;

e·當(dāng)樣品為各向異性時(shí)，標(biāo)明試樣最大尺寸A(見(jiàn)圖1)的方向;

f.與本試驗(yàn)方法不同的任何步驟。

一(8)

(體積膨脹法);

GB10799一89

附錄A

有關(guān)試驗(yàn)方法的注意事項(xiàng)

(參考件)

A1試驗(yàn)儀器基準(zhǔn)體積的穩(wěn)定性

試驗(yàn)儀器基準(zhǔn)體積VA和偏(方法1)、嘆(方法2)應(yīng)恒定，否則，將影響試R,結(jié)果的