ГОСТ 34367.1-2017
Пластмассы. Сбор и представление сопоставимых численных данных о свойствах формовочных материалов

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

34367.1—

2017

(ISO 10350-1: 2007)

ПЛАСТМАССЫ

Сбор и представление сопоставимых численных данных о свойствах формовочных материалов

(ISO 10350-1:2007,

Plastics — Acquisition and presentation of comparable single-point data — Part 1: Moulding materials,

MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2018

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации материалов и технологий» (ФГУП «ВНИИ СМТ») совместно с Автономной некоммерческой организацией «Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов» при участии Объединения юридических лиц «Союз производителей композитов» на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. № 52—2017)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Росстандарт
Таджикистан	TJ	Таджикстандарт
Казахстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2017 г. № 1909-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34367.1-2017 (ISO 10350-1:2007) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2018 г.

5    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 10350-1:2007 «Пластмассы. Сбор и представление сопоставимых данных, определяемых одним значением. Часть 1. Формовочные материалы» («Plastics — Acquisition and presentation of comparable single-point data — Part 1: Moulding materials», MOD). При этом для учета особенностей российской национальной стандартизации и/или особенностей межгосударственной стандартизации стран, указанных выше, ссылки на международные стандарты на методы испытаний и соответствующая информация о представлении данных по результатам испытаний заменены на межгосударственные стандарты и соответствующую им информацию.

Ссылка на международный стандарт ИСО 11357-2 заменена на дополнительное приложение ДА, содержащее положение национального стандарта Российской Федерации, который модифицирован по отношению к указанному международному стандарту и рекомендован к применению вместо положений международного стандарта.

Оригинальный текст модифицированных структурных элементов примененного международного стандарта приведен в дополнительном приложении ДБ.

Оригинальный текст невключенных структурных элементов, в том числе пунктов таблицы 2, приведен в дополнительном приложении ДВ.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДГ

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Приложение ДА (обязательное)

Определение температуры стеклования методом дифференциальной сканирующей калориметрии¹)

ДА.1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения характеристических температур стеклования аморфных и полукристаллических полимеров.

Предупреждение — Применение настоящего стандарта может быть связано с использованием опасных материалов, операций и оборудования. В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих правил по технике безопасности и охране здоровья, а также определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

ДА.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435:73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

ДА.З Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

ДА.3.1 стеклование: Обратимые изменения в аморфном полимере или на аморфных участках частично кристаллического полимера из вязкого или высокоэластического состояния в твердое и относительно хрупкое состояние или, наоборот, в вязкое или высокоэластическое из твердого и хрупкого состояния.

ДА.З.2 температура стеклования Т_д: Температура, соответствующая середине диапазона температур, в котором происходит стеклование.

Примечание —Установленная температура стеклования Т_д может варьироваться в зависимости от конкретных свойств, метода и условий, выбранных для измерения этой температуры.

ДА.3.3 характеристические температуры стеклования:

ДА.З.3.1 экстраполированная температура начала стеклования 7"_ejg: Температура, соответствующая точке на кривой ДСК, в которой экстраполированная исходная базовая линия низкотемпературной стороны кривой пересекается с касательной к кривой в точке перегиба (рисунок ДАН).

^eig

'eig

Температура

Рисунок ДА.1 — Пример определения температуры стеклования по кривой ДСК

ДА.З.3.2 экстраполированная температура конца стеклования 7"_efg: Температура, соответствующая точке на кривой ДСК, в которой экстраполированная исходная базовая линия высокотемпературной стороны кривой пересекается с касательной к кривой в точке перегиба (рисунок ДА.1).

ГОСТ 34367.1-2017

ДА.3.3.3 температура в средней точке Г_тд: Температура, соответствующая точке на кривой ДСК, в которой кривая пересекается линией, равноудаленной от двух экстраполированных базовых линий (рисунок ДА. 1).

ДА.4 Сущность метода

ДА.4.1 Общие положения

Измеряют изменение теплового потока как функцию температуры, а характеристические температуры стеклования определяют по полученной кривой.

Используют два типа приборов ДСК:

-    ДСК по тепловому потоку;

-    ДСК с компенсацией мощности.

ДА.4.2 ДСК по тепловому потоку

Испытуемый образец и эталонный тигель или эталонный образец с помощью общего нагревателя подвергают воздействию одной и той же температурной программы. Разность температур между испытуемым образцом и эталонным тиглем или эталонным образцом АТ возникает вследствие их разных теплоемкостей. Из этой разности температур определяют разницу тепловых потоков между испытуемым образцом и эталонным тиглем или эталонным образцом, которую регистрируют в зависимости от температуры эталонного тигля или эталонного образца 7"_ref или в зависимости от времени.

Схема прибора ДСК по тепловому потоку приведена на рисунке ДА.2.

1 — испытуемый образец; 2 — эталонный тигель или эталонный образец; 3 — термопары; 4 — общий нагреватель; 5 — измерительный контур для 7_specjmen, 7"_ref и ДГ; 6 — печь;

Т_л —температура испытуемого образца 7_specjmen;

Г₂ — температура эталонного тигля или эталонного образца 7_ref; АТ — разница температур испытуемого образца и эталонного тигля или эталонного образца

Рисунок ДА.2 — Схема прибора ДСК по тепловому потоку

ДА.4.3 ДСК с компенсацией мощности

В ДСК с компенсацией мощности используют индивидуальные нагреватели для испытуемого образца и эталонного тигля или эталонного образца.

Разность мощности, требуемую для поддержания одинаковой температуры испытуемого образца и эталонного тигля или эталонного образца, регистрируют в зависимости от времени, причем испытуемый образец и эталонный тигель или эталонный образец подвергают воздействию одной и той же температурной программы.

Схема прибора ДСК с компенсацией мощности приведена на рисунке ДА.З.

1 — положение испытуемого образца; 2 — положение эталонного тигля или эталонного образца; 3 — термометры;

4 — индивидуальные нагреватели; 5 — измерительный контур для 7_specjmen и T_ref и ДГ; 6 — устройство для компенсации мощности; 7 — теплоотводящее устройство; 7₁ —температура вблизи образца 7_specjmen; Г₂ — температура эталонного тигля или эталонного образца 7"_ref

Рисунок ДА.З — Схема прибора ДСК с компенсацией мощности

11

Для изопериболических приборов ДСК с компенсацией мощности температуру, окружающую измерительную ячейку (например, температуру теплоотводящего устройства), поддерживают постоянной.

ДА.5 Аппаратура и материалы

ДА.5.1 Прибор ДСК, основными свойствами которого являются:

a)    симметричное устройство держателя тиглей для испытуемого образца, эталонного тигля или эталонного образца;

b)    обеспечение постоянных скоростей нагрева и охлаждения, пригодных для предполагаемых измерений;

c)    поддержание постоянной температуры испытания с погрешностью не более ± 0,3 Кв течение не менее 60 мин;

d)    возможность ступенчатого нагрева и охлаждения.

Примечание — Обычно это достигается сочетанием линейного нагрева или охлаждения с режимом поддержания постоянной температуры;

e)    поддержание постоянной скорости продувки газом, контролируемой с точностью ± 10 % (например, в интервале от 10 до 100 см³/мин).

Примечание — Фактическая скорость газа зависит от конструкции используемого прибора;

f)    температурный интервал измерений, соответствующий требованиям эксперимента;

д) диапазон теплового потока не менее ± 100 мВт;

h)    записывающее устройство, автоматически регистрирующее в виде кривой изменение теплового потока в зависимости от температуры и времени;

i)    измерение температуры с разрешением не менее ±0,1 К и точностью не менее ± 0,5 К;

j)    измерение времени с разрешением не менее ± 0,5 с и точностью не менее ± 1 с;

k)    измерение теплового потока с разрешением не менее ± 0,5 мкВт и точностью не менее ± 2 мкВт.

ДА.5.2 Тигли для испытуемых образцов и эталонного образца. Тигли должны быть одного и того же типа и размера, изготовлены из одного и того же материала и иметь близкие значения массы. В процессе измерений тигли должны быть физически и химически инертны к испытуемому образцу, эталонным материалам и газу для продувки (см. ДА. 15 и ДА. 16).

Примечание — Зная удельную теплоемкость материала тиглей, в случае необходимости можно арифметически корректировать небольшие различия в массе тиглей.

Предпочтительно использовать тигли из материала с высокой теплопроводностью, например из алюминия. Чтобы избежать изменения давления во время измерений и обеспечить газообмен с окружающей средой, предпочтительно использовать вентилируемые тигли. Однако для специальных целей могут потребоваться тигли с крышками (герметично закрытые тигли), которые должны выдерживать избыточное давление, которое может возникнуть в процессе измерения.

При использовании таких тиглей высокого давления или стеклянных тиглей следует учитывать их относительно высокую массу и низкую теплоемкость. Может потребоваться повторная калибровка прибора.

Примечание — При использовании тиглей высокого давления или герметично закрытых тиглей измерения не всегда проводят при постоянном давлении. Следовательно, может не выполняться требование о постоянном давлении при измерении энтальпии или удельной теплоемкости.

ДА.5.3 Весы лабораторные с ценой деления 0,01 мг.

ДА.5.4 Эталонные материалы, охватывающие интересующий температурный интервал, предпочтительно из списка рекомендуемых материалов приложения В.

ДА.5.5 Газ для продувки — предпочтительно сухой инертный газ или азот чистотой не менее 99,99 %, используемый для того, чтобы не допустить окислительной или гидролитической деструкции образца в процессе испытания.

Для исследования химических реакций, включая окисление, может потребоваться специальный реакционноспособный газ.

Если вместо баллонного газа для продувки и контроля атмосферы в процессе испытания используют газ, полученный с помощью газового генератора, то рекомендуется установка соответствующей системы осушки и фильтрации.

Рекомендуется применять азот по ГОСТ 9293 повышенной чистоты, допускается применение технического азота по ГОСТ 9293 с применением осушителя, рекомендованного изготовителем прибора.

ДА.6 Образцы для испытания

Испытуемый образец может быть как в жидком, так и в твердом состоянии. Допускается любая форма твердого образца, которую можно поместить в тигель (например, порошок, таблетки, гранулы, волокна). Образцы также могут быть отрезаны от фрагментов пробы большего размера. Отбор проб следует осуществлять в соответствии с нормативным документом или техническим документом на материал или способом, согласованным между заинте-

12

ГОСТ 34367.1-2017

ресованными сторонами. Испытуемый образец должен быть представительным для исследуемой пробы, готовят его и обращаются с ним с осторожностью. Особое внимание следует обратить на то, чтобы избежать загрязнения испытуемого образца. Если образец отрезают от фрагментов пробы большего размера, следует избегать его нагревания, ориентации полимера или других воздействий, которые могут изменить свойства образца. Следует избегать дробления, которое может вызвать нагревание или переориентацию, вследствие чего изменить термическую предысторию пробы. Способ отбора проб и подготовки образца приводят в протоколе испытаний.

Если используют герметичные тигли или тигли с крышкой, испытуемый образец не должен вызывать деформацию дна тигля. Между испытуемым образцом и тиглем, как и между тиглем и держателем тигля, должен быть хороший тепловой контакт. Рекомендуемая масса образца для испытания — от 2,00 до 40,00 мг.

Примечание — Неправильная подготовка образца может повлиять на свойства испытуемого полимера. Дополнительная информация приведена в ДА.16.

ДА.7 Условия проведения испытания

В измерительной ячейке следует поддерживать атмосферу, соответствующую предстоящему испытанию.

При отсутствии специальных требований для некоторых видов испытаний для обеспечения воспроизводимости всех измерений и калибровочных процедур рекомендуется использовать закрытые вентилируемые тигли, изготовленные предпочтительно из алюминия.

Рекомендуется, чтобы оборудование было защищено от сквозняков, прямых солнечных лучей и резких изменений температуры, давления и напряжения.

ДА.7.1 Кондиционирование образцов для испытания

Перед измерениями испытуемые образцы кондиционируют в соответствии с нормативным или техническим документом на материал или способом, согласованным между заинтересованными сторонами.

Если нет других указаний, то до начала измерений образцы высушивают до постоянной массы. При этом условия сушки следует выбирать так, чтобы исключить старение или изменение степени кристалличности образцов.

Примечание — В зависимости от типа материала и его термической предыстории способы подготовки и кондиционирования пробы и испытуемых образцов могут значительно повлиять на результаты испытания.

ДА.8 Калибровка

ДА.8.1 Общие положения

Перед вводом в эксплуатацию нового прибора или после замены или модификации его основных частей, а также после очистки измерительной ячейки нагреванием при повышенной температуре прибор ДСК следует откалибровать хотя бы по температуре и теплоте. Для измерения теплоемкости может потребоваться дополнительная калибровка по тепловому потоку. Повторную калибровку прибора следует выполнять регулярно через определенные интервалы времени, например если прибор применяют для контроля качества продукции.

Примечание — Часто процедура калибровки предусмотрена программным обеспечением прибора и таким образом частично автоматизирована.

Повторную калибровку прибора необходимо проводить каждый раз после существенного изменения условий испытания. При необходимости можно проводить более частую калибровку.

На калибровку влияют:

-    тип используемого прибора ДСК и стабильность его параметров;

-    скорость нагревания и охлаждения;

-    тип используемой системы охлаждения;

-    тип газа для продувки и его скорость;

-    тип используемых тиглей, их размеры и положение в держателе тиглей;

-    положение испытуемого образца в тигле;

-    масса и размер частиц испытуемого образца;

-    термический контакт между тиглем для образца и держателем тигля.

В связи с этим рекомендуется указывать фактические условия, при которых будут проводиться испытания, настолько точно, насколько это возможно, и выполнять калибровку при тех же условиях. Компьютеризированные приборы ДСК могут проводить автоматическую коррекцию некоторых факторов, приводящих к ошибкам.

Калибровку проводят с использованием таких же тиглей, из такого же материала, как и при последующих измерениях. Продувку осуществляют тем же газом и стой же скоростью.

Для предотвращения взаимодействия между эталонными материалами и тиглями эталонные материалы нагревают до температуры, превышающей температуру перехода на 10—15 °С.

Сразу после проведения измерения образцы желательно охладить ниже температуры перехода, чтобы вернуть их в первоначальное состояние.

Для обычных измерений достаточно использовать методы калибровки, установленные в ДА 8.2—8.5. Для более точных измерений можно использовать методы калибровки, установленные в приложениях, приведенных в ДА. 15 и ДА.16.

13

ДА.8.2 Эталонные материалы

Для осуществления калибровок рекомендуется использовать сертифицированные эталонные материалы. Используемые при калибровках значения температуры Т_са|, теплоты превращения AQ_ca| и удельной теплоемкости с_рса| должны совпадать со значениями, указанными в прилагаемом к эталонному материалу сертификате.

При отсутствии сертифицированных характеристик следует использовать значения, указанные в таблицах ДАН—ДА.З. Дополнительно для калибровки используют материалы с известными теплофизическими свойствами. Эталонные материалы не должны взаимодействовать с материалом тиглей и газом для продувки (см. ДА.16).

При проведении калибровки каждый раз используют новый эталонный образец. Оксидную пленку с поверхности эталонного материала удаляют, делая, например, свежий разрез. Для улучшения повторяемости результатов желательно, чтобы эталонный материал занимал в тигле одно и то же положение.

Во избежание недостоверных результатов или повреждения держателя тиглей следует использовать такое сочетание эталонного материала и материала тигля, которое не оказывает влияния на температуру плавления (см. ДА. 15). Не следует использовать сочетания, которые могут приводить к растворению материала тигля.

ДА.8.3 Калибровка по температуре

ДА.8.3.1 Общие положения

Калибровка заключается в установлении связи между температурой, измеряемой прибором, T_meas, и температурой перехода эталонного материала Т_са): 7"_са| = T_meas + ДГ_С0ГГ, где ДТ_С0ГГ — температурная поправка.

Эталонные материалы, не указанные в ДА. 15, можно использовать с целью калибровки только для переходов первого порядка, например плавления чистых веществ.

Примечание — Информация о температурах переходов содержится в сертификатах, прилагаемых к эталонным материалам, а также в авторитетных литературных источниках.

С помощью эталонных материалов, перечисленных в ДА. 15, калибровка по температуре может быть выполнена только в режиме нагревания. Однако должным образом калиброванные приборы, дающие надежные результаты в режиме нагревания, могут не давать таких же результатов в режиме охлаждения из-за возникающего переохлаждения вещества во время рассматриваемого перехода. Совпадение температурной шкалы при нагревании и охлаждении может быть проверено с помощью веществ, которые не переохлаждаются, например жидких кристаллов.

ДА.8.3.2 Методика проведения калибровки

В данной методике описаны минимальные требования к проведению калибровки по температуре.

Выбирают не менее двух эталонных материалов, соответствующих требуемому диапазону температур, и взвешивают их в алюминиевых тиглях, желательно с оксидированной поверхностью.

После плавления и рекристаллизации каждого эталонного образца проводят нагрев, регистрируя пик плавления. Охлаждение и нагрев проводят со скоростью, которая будет использована в последующих измерениях.

Для каждого измеренного пика плавления определяют экстраполированную температуру начала пика T_eim, используя интерполированную условную базовую линию, проведенную между началом и окончанием пика.

■ V-

ei ,m

(ДА.1)

д т¹ - т¹ -

^A'corr - 'cal

Вычитают экстраполированную температуру начала пика 7^_т из истинной температуры перехода 7_аа, для каждого эталонного материала /', получают температурную поправку ДГ_С0ГГ.

Затем корректируют температурную шкалу прибора, используя линейную интерполяцию температурной поправки в пределах температурного диапазона, покрываемого эталонными материалами, в соответствии с формулой

АТ_С0П(Т) = Д+ (ДТ_С²0ГГ - ДТ^гг ) ^г~Г ■    (ДА.2)

'cal 'cal

где ДТ^, AT^j_rr —температурные поправки для двух эталонных материалов;

Д7_са|, AT_ca| — истинные значения температур перехода двух эталонных материалов.

Чтобы свести к минимуму ошибки, вызванные отклонением от линейной зависимости температурной поправки от температуры, рекомендуется уменьшить диапазон температур, покрываемый двумя эталонными материалами. Для больших диапазонов температуры следует использовать более двух эталонных материалов.

Примечания

1    При использовании более двух эталонных материалов может потребоваться полиноминальная интерполяция.

2    В некоторых приборах возможна автоматическая коррекция температуры.

Данный способ калибровки зависит от скорости нагревания и должен выполняться для каждой скорости нагревания.

ГОСТ 34367.1-2017

ДА.8.3.3 Точность калибровки

Точность данной калибровки может быть лучше ± 0,8 К при условии, что разность температур плавления эталонных материалов не превышает 50 К и зависимость Т_соп от Т линейна. При большей разности температур и значительных отклонениях от линейности точность калибровки ухудшается.

Более точный способ калибровки по температуре, учитывающий влияние скорости нагрева, приведен в

ДА. 14.

ДА.8.4 Калибровка по теплоте

ДА.8.4.1 Общие положения

Данная калибровка устанавливает соотношение между измеренной приборомтеплотой A Q

AQ = f—df m J _df

v    Ч    J

пропорциональной площади, ограниченной ДСК-кривой и условной базовой линией, и истинной теплотой Q_tp поглощенной или выделенной образцом в результате какого-либо превращения, устанавливая равенство AQ_fr= K_q(T)AQ_m, в котором Kq(T) — калибровочный коэффициент, зависящий от температуры.

Для эталонных материалов AQ_fr = AQ_ca|.

ДА.8.4.2 Методика проведения калибровки

В данной методике описаны минимальные требования к процедуре проведения калибровки по теплоте.

При калибровке по теплоте проводят такие же измерения, как и при калибровке по температуре.

Нагревание проводят для одного материала, предпочтительно индия. Проводят линейную условную базовую линию (см. рисунок ДА. 1) и по площади между кривой ДСК и условной базовой линией вычисляют удельную теплоту плавления по формуле

Ч,т

^Ас?_т

60 г

7 ^

d(AQ)_d7,

df

(ДА.З)

где Aq_m — удельное изменение теплоты плавления; т — масса эталонного образца;

Р — скорость нагревания;

——- — разница тепловых потоков между кривой ДСК и условной базовой линией; df

Т — температура эталонного образца.

Калибровочный коэффициент K_Q получают делением истинной удельной теплоты превращения эталонного материала Д<7_са| на измеренную удельную теплоту превращения Aq_m

^KQ = ^Ас?са1 ^/AcV

(ДА. 4)

ДА.8.4.3 Точность калибровки

Точность данного метода при использовании индия может быть не более ± 2,5 %. Калибровочный коэффициент зависит от массы и теплопроводности образца, от скорости нагрева, формы пика плавления и температуры, поэтому возможно ухудшение точности до ± 10 % и более.

Более точный способ калибровки по теплоте приведен в ДА. 14.

ДА.8.5 Калибровка по тепловому потоку

ДА.8.5.1 Общие положения

Данная калибровка устанавливает соотношение между измеренным прибором тепловым потоком (dAQ/df)_m и истинным тепловым потоком (dQ/df)_fr т. е. теплотой, поглощаемой образцом с теплоемкостью с_р при скорости нагрева р и массе образца m

с Rm

(dQ/df)_fr=-^.    (ДА.    5)

При калибровке устанавливают соотношение (dQ/dt)_tr =    •    (dQ/df)_m, в котором К@ощ{Т) — завися

щий от температуры калибровочный коэффициент.

Калибровку по тепловому потоку выполняют для измерения удельной теплоемкости и изменения удельной теплоемкости при температуре стеклования Т_д.

Для эталонных материалов — (dQ/df)_fr= (dQ/df)_ca!.

ДА.8.5.2 Методика проведения калибровки

Калибровку по тепловому потоку можно выполнять с помощью корунда (синтетического сапфира) или другого материала, для которого имеются надежные данные о теплоемкости в исследуемом температурном диапазоне. Теплоемкость сапфира приведена в ДА. 15.

15

1 — опыт с эталонным образцом; 2 — опыт с пустым тиглем; 3 — квазистационарная стадия;

4 — начальная изотермическая стадия; 5 — конечная изотермическая стадия; 6 — направление эндотермического эффекта;

Г — температура; dQ/df— тепловой поток; t— время

Рисунок ДА.4 — Кривые ДСК для калибровки по тепловому потоку

Массу эталонного образца следует выбирать таким образом, чтобы его теплоемкость была близка к теплоемкости испытуемого образца. Используют тигли такого же типа и такой же массы, как для измерений с пустыми тиглями и с эталонными образцами.

Проводить испытания эталонных образцов и пустых тиглей следует по одной и той же температурной программе, включающей три стадии (рисунок ДА.5):

-    начальную изотермическую стадию для испытаний эталонного образца (dQ/df)^_{S0 st}, и опыта с пустыми тиглями (dQ/df/j^Q _st;

-    стадию динамического нагревания (оптимальная скорость нагрева — 10 К/мин, продолжительность — 10—30 мин) для испытаний эталонного образца (dQ/df)^s и опыта с пустыми тиглями (dQ/df)°;

-    конечную изотермическую стадию для испытаний эталонного образца (dQ/df)^_{S0 end} и опыта с пустыми ти-глями (dQ/df)°_{S0 end}.

Изотермические стадии должны быть достаточно продолжительными (от 2 до 5 мин), чтобы обеспечить достижение квазистационарного состояния.

В квазистационарном динамическом интервале соответствующие значения тепловых потоков, измеренные для эталонного образца и пустого тигля, оценивают в соответствии с формулой (ДА.6) и отслеживают в зависимости от температуры для получения калибровочной функции К^щ(Т)

d Q

d t

(Т) =

^Cca|(⁷>Kal +^cCp^r(rm^ms-^mr)

60

1	^ dQ у	fdQT
dQT +	^ ^ -/iso,end	^ ^ ^iso,st
'iso.st	^end

dQ

df

0 1    + iso.st

(ДА.6)

где c£_aj, c^cp^r — теплоемкость эталонного материала и материала тигля;

Р — скорость нагревания;

m_cal ^ms> ^mr — масса эталонного образца, масса тигля для образца и масса эталонного тигля соответственно.

ГОСТ 34367.1-2017

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2018

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ 34367.1-2017

Из рисунка ДА.5 следует, что формулу (ДА.6) можно упростить следующим образом:

(ДА.7)

c?(TKm_cai+Cc;(TMm_s-m_r)

(dQ/df)    60[A(dQ/df)^s-A(dQ/df)°]

ДА.9 Проведение испытаний

ДА.9.1 Установка параметров прибора

ДА.9.1.1 Включение

Для выхода прибора ДСК на режим его включают не менее чем за 1 ч до проведения калибровки или испытаний.

ДА.9.1.2 Газ для продувки

Если нет других указаний, измерения выполняют с продувкой прибора инертным газом (гелием или аргоном) или азотом. Калибровку прибора проводят с использованием того же газа, что и при последующих измерениях.

ДА.9.1.3 Условия проведения испытаний

Условия проведения испытаний (например, скорость нагревания, масса испытуемого образца) зависят от типа исследуемого термического эффекта и описаны в соответствующих нормативных документах на конкретные методы. Могут быть использованы и другие условия испытаний, указанные в соответствующих нормативных или технических документах на материал или согласованные с заинтересованными сторонами.

ДА.9.1.4 Построение базовой линии

Пустые тигли одинаковой номинальной массы помещают в держатели тиглей для испытуемого образца и эталонного тигля. Задают условия проведения испытаний, которые будут использованы при фактических испытаниях. Зарегистрированная кривая ДСК (например, базовая линия прибора) должна быть близка к прямой линии в заданном интервале температур. Если наблюдается значительная кривизна базовой линии, проверяют чистоту держателя тиглей.

Примечание —Для компьютеризированных приборов остаточная кривизна может быть исправлена вычитанием из кривой ДСК базовой линии прибора.

Если не удается получить достаточно прямую линию, регистрируют кривую ДСК, предварительно убедившись в ее воспроизводимости.

Используют такую же скорость газа для продувки, что и при калибровке прибора. Любое изменение скорости потока газа или типа газа требует повторной калибровки. Обычно применяют азот по ГОСТ 9293 повышенной чистоты, допускается применение технического азота по ГОСТ 9293 с применением осушителя, рекомендованного изготовителем прибора. Скорость потока — (50 ± 5) см³/мин.

По согласованию между заинтересованными сторонами можно применять другие инертные газы и другие скорости потока.

Чувствительность регулируют таким образом, чтобы разность высот вертикалей, проходящих через переходную зону (ступень) на кривой, составляла не менее 10 % полной шкалы регистрирующего устройства (современные приборы не требуют подобной регулировки).

ДА.9.2 Загрузка испытуемых образцов в тигли

Загрузка испытательных образцов в тигли — в соответствии с ДА.9.2.

ДА.9.2.1 Общие положения

Образцы следует брать пинцетом или руками в перчатках.

ДА.9.2.2 Выбор тиглей

Используют только чистые тигли соответствующего объема из пригодного для предстоящих измерений материала.

Кроме некоторых особых испытаний для получения количественных данных чаще всего используют закрытые вентилируемые тигли, обеспечивающие достаточный контакт с продуваемым газом. В процессе загрузки и закрытия следует исключить деформирование тиглей, а также обеспечить хороший контакт между образцом и держателем тиглей.

Используют два тигля: один — для испытуемого образца и другой (обычно пустой) — в качестве эталонного.

ДА.9.2.3 Взвешивание тигля для образца

Тигель для испытуемого образца взвешивают с крышкой, результат взвешивания, мг, записывают с точностью до второго десятичного знака.

ДА.9.2.4 Загрузка испытуемого образца

Испытуемый образец помещают в тигель для образца. Масса образца зависит от того, какой тепловой эффект предполагается измерять, и установлена в нормативных документах или технической документации на конкретные методы испытания.

Примечание — При исследовании превращений и реакций наполненных или армированных материалов за массу образца принимают массу полимерной фракции, приводящей к этим тепловым эффектам.

При необходимости для получения представительного испытуемого образца пробу материала гомогенизируют.

17

ГОСТ 34367.1-2017

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения ..............................................................2

4    Изготовление и кондиционирование образцов............................................2

5    Требования к методам испытаний ......................................................3

6    Представление результатов ...........................................................3

Приложение ДА (обязательное) Определение температуры стеклования методом

дифференциальной сканирующей калориметрии............................10

Приложение ДБ (справочное) Оригинальный текст модифицированных структурных

элементов примененного международного стандарта ........................26

Приложение ДВ (справочное) Оригинальный текст невключенных структурных элементов

примененного межгосударственного стандарта..............................30

Приложение ДГ (справочное) Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве

ссылочных в примененном международном стандарте .......................31

Библиография .......................................................................33

IV

ГОСТ 34367.1-2017 (ISO 10350-1:2007)

СТАНДАРТ

ПЛАСТМАССЫ

Сбор и представление сопоставимых численных данных о свойствах формовочных материалов

Plastics. Acquisition and presentation of comparable single-point data for moulding materials

Дата введения — 2018—06—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к сбору и представлению сопоставимых данных об основных показателях, применимых для пластмасс. Как правило, каждый показатель определяется одним, полученным экспериментально значением. В отдельных случаях показатели представлены двумя значениями, полученными в различных условиях испытаний. В настоящем стандарте рассмотрены показатели, которые, как правило, приведены в нормативных документах и в технической документации на продукцию.

Настоящий стандарт распространяется на неармированные и армированные термопластичные и термореактивные материалы, которые формуют литьем под давлением или прессованием или выпускают в виде листов определенной толщины.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589—84) Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопас-ность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения ГОСТ 4647-2015 Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Шарли ГОСТ 4648-2014 (ISO 178:2010) Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб ГОСТ 4650-2014 (ISO 62:2008) Пластмассы. Методы определения водопоглощения ГОСТ 6433.2-71 Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрического сопротивления при постоянном напряжении

ГОСТ 6433.3-71 Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрической прочности при переменном (частоты 50 Гц) и постоянном напряжении

ГОСТ 11262-2017 (ISO 527-2:2012) Пластмассы. Метод испытания на растяжение ГОСТ 11645-73 Пластмассы. Метод определения показателя текучести расплава термопластов ГОСТ 12015-66 Пластмассы. Изготовление образцов для испытания из реактопластов. Общие требования

ГОСТ 12019-66 Пластмассы. Изготовление образцов для испытания из термопластов. Общие требования

ГОСТ 12021-84 Пластмассы и эбонит. Метод определения температуры изгиба под нагрузкой ГОСТ 12423-2013 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)

ГОСТ 15088-2014 (ISO 306:2004) Пластмассы. Метод определения температуры размягчения термопластов по Вика

ГОСТ 18197-2014 (ISO 899-1:2003) Пластмассы. Метод определения ползучести при растяжении ГОСТ 21793-76 Пластмассы. Метод определения кислородного индекса

Издание официальное

ГОСТ 22372-77 Материалы диэлектрические. Методы определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 100 до 5 • 10 в ст. 6 Гц

ГОСТ 26277-84 Пластмассы. Общие требования к изготовлению образцов способом механической обработки

ГОСТ 27473-87 Материалы электроизоляционные твердые. Метод определения сравнительного и контрольного индексов трекингостойкости во влажной среде

ГОСТ 32618.2-2014 (ISO 11359-2:1999) Пластмассы. Термомеханический анализ (ТМА). Часть 2. Определение коэффициента линейного теплового расширения и температуры стеклования

ГОСТ 32657-2014 (ISO 75-1:2004, ISO 75-3:2004) Композиты полимерные. Методы испытаний. Определение температуры изгиба под нагрузкой

ГОСТ 33693-2015 (ISO 20753:2008) Пластмассы. Образцы для испытания ГОСТ 34163.1-2017 (ISO 6603-1:2000) Пластмассы. Определение поведения жестких пластмасс при пробое под воздействием удара. Часть 1. Неинструментальный метод

ГОСТ 34163.2-2017 (ISO 6603-2:2000) Пластмассы. Определение поведения жестких пластмасс при пробое под воздействием удара. Часть 2. Инструментальный метод

ГОСТ 34206-2017 (ISO 2577:2007) Пластмассы. Метод определения усадки термореактивных материалов

ГОСТ 34250-2017 (ISO 8256:2004) Пластмассы. Метод определения прочности при ударном растяжении

ГОСТ 34370-2017 (ISO 527-1:2012) Пластмассы. Определение механических свойств при растяжении. Общие принципы

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:

3.1    данные, определяемые одним значением (одноточечные данные) (single-point data): Данные, характеризующие такие свойства пластмасс, которые могут быть описаны одним значением.

4    Изготовление и кондиционирование образцов

4.1    Образцы изготовляют по ГОСТ 12015 и ГОСТ 12019. Метод и режимы формования образцов зависят от формуемого материала. Для подготовки образцов, свойства которых определяют с использованием настоящего стандарта, используют условия, указанные в нормативном документе или технической документации на материал или рекомендуемые производителем.

Если условия формования не указаны, значения показателей, приведенных в таблице 1, записывают с использованием одноточечных данных для этого материала. Если образцы изготавливают механической обработкой из листов, механическую обработку проводят по ГОСТ 26277. Размеры образцов для испытаний должны соответствовать размерам, указанным в таблице 2 для соответствующих образцов.

4.2    Образцы, свойства которых не зависят от содержания абсорбированной влаги, кондиционируют при температуре (23 ± 2) °С и относительной влажности (50 ± 10) % по ГОСТ 12423 не менее 88 ч, если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на материал.

ГОСТ 34367.1-2017

Для образцов, свойства которых зависят от содержания абсорбированной влаги, данные представляют для сухого состояния и состояния равновесного насыщения влагой при температуре 23 °С и относительной влажности 50 %, за исключением следующих свойств:

-    реологические свойства — только для высушенного состояния;

-    модуль ползучести (показатели 2.8 и 2.9 таблицы 2) —только при относительной влажности 50 %;

-    термические свойства — только для сухого состояния.

Удельное поверхностное сопротивление и сравнительный индекс трекингостойкости — только при относительной влажности 50 %.

Образцы, свойства которых зависят от содержания абсорбированной влаги, кондиционируют до сухого состояния или до состояния равновесного насыщения влагой при относительной влажности 50 % в соответствии с нормативным документом или технической документацией на материал. После завершения кондиционирования до начала испытаний все испытуемые образцы выдерживают при температуре (23 ± 2) °С в течение не менее 16 ч. Условия хранения должны обеспечивать постоянство содержания влаги, достигнутое в выбранных условиях кондиционирования образцов.

Таблица 1 — Параметры формования

Тип литьевого материала Метод и нормативный документ (если применимо) Параметр литья Термопласт Литье под давлением по ГОСТ 12019 Температура расплава Температура литьевой формы Давление впрыска Давление при выдержке Прямое прессование по ГОСТ 12019 Температура прессования Время выдержки Скорость охлаждения Температура извлечения из формы Реактопласт Литье под давлением по нормативному документу или технической документации Температура впрыска Температура литьевой формы Скорость впрыска Время отверждения Прямое прессование по ГОСТ 12015 Температура пресс-формы Давление в пресс-форме Время отверждения

5    Требования к методам испытаний

Для определения показателей используют методы испытаний и условия испытаний, указанные в таблице 2.

6    Представление результатов

6.1    Представление данных, определяемых одним значением, — в соответствии с таблицей 2. Данные должны сопровождаться информацией о материале и информацией, указанной в разделе 4 (при необходимости). Также указывают, испытывались сухие образцы или образцы, кондиционированные до достижения равновесного насыщения влагой при относительной влажности 50 % и температуре 23 °С, или что свойства образцов не зависят от содержания влаги.

6.2    Минимальное количество образцов для испытаний должно соответствовать количеству, указанному для каждого показателя в нормативном документе на соответствующий метод испытания. Среднеарифметическое значение каждого показателя (или центральное значение, если это указано в нормативном документе на метод испытания) записывают в графу «Значение».

Примечание — Чтобы значение, полученное для каждого показателя, было максимально представительным, рекомендуют готовить образцы для испытаний не менее чем из трех проб материала, отобранных на производстве за максимальный период времени.

3

1

) Данный метод соответствует ГОСТ Р 55135-2012 (ИСО 11357-2:1999) «Пластмассы. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК). Часть 2. Определение температуры стеклования».