土工合成材料 氧化誘導(dǎo)時(shí)間的測(cè)定 高壓差示掃描量熱法 征求意見(jiàn)稿

2GB/TXXXXX—XXXX土工合成材料氧化誘導(dǎo)時(shí)間的測(cè)定高壓差示掃描量熱法本文件規(guī)定了采用高壓差示掃描量熱法測(cè)定土工合成材料氧化誘導(dǎo)時(shí)間的試驗(yàn)方法。本文件適用于土工膜、土工格室、土工格柵和土工網(wǎng)等土工合成材料。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T9352塑料熱塑性塑料材料試樣的壓塑IDT）GB/T19466.6塑料差示掃描量熱法(DSC)第6部分：氧化誘導(dǎo)時(shí)間(等溫OIT)和氧化誘導(dǎo)溫度(動(dòng)態(tài)OIT)的測(cè)定（GB/T19466.6-2009,ISO11357-6:2008,MOD）3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T19466.1和GB/T19466.6界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1高壓差示掃描量熱法（HP-DSC）試樣和參比樣在高壓氣氛下的一種差示掃描量熱法。4原理試樣和參比樣在高壓氧氣氣氛中，從室溫以恒定的速率升溫至規(guī)定溫度，然后將試樣保持在該恒定溫度下，直到在熱分析曲線上顯示出氧化反應(yīng)。氧化誘導(dǎo)時(shí)間是從開(kāi)始加熱到氧化反應(yīng)發(fā)生的時(shí)間間隔。高壓氧氣氣氛可加速氧化反應(yīng)。5儀器和材料5.1高壓差示掃描量熱儀，主要性能如下：a)能以(20±1)℃/min的速率等速升溫，且能實(shí)時(shí)輸出試樣及參比樣之間的熱流差；b)溫度信號(hào)分辨能力在0.1℃以內(nèi)，能保持試驗(yàn)溫度恒定在±0.5℃以內(nèi)；3GB/TXXXXX—XXXXc)反應(yīng)室配備壓強(qiáng)計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)室內(nèi)壓強(qiáng)并維持壓強(qiáng)至3.4MPa。5.2分析天平：稱(chēng)量準(zhǔn)確度為±0.1mg。5.3坩堝：用于盛放試樣和參比樣，具有良好的導(dǎo)熱性，且在測(cè)量條件下不與試樣和氣氛發(fā)生物理或化學(xué)變化。最好使用鋁坩堝，經(jīng)相關(guān)方協(xié)商，也可使用其他材質(zhì)的坩堝。5.4氧氣：分析級(jí)。警告——使用高壓氣體應(yīng)進(jìn)行安全、妥當(dāng)?shù)奶幚?。另外，氧氣是極強(qiáng)的氧化劑，能加速燃燒，應(yīng)將油脂遠(yuǎn)離正在使用或載氧的設(shè)備。6試樣6.1選取對(duì)于新生產(chǎn)和未老化處理的樣品，選擇樣品中沒(méi)有污染的區(qū)域制備試樣。對(duì)于經(jīng)過(guò)老化處理的樣品，制備試樣所選區(qū)域應(yīng)沒(méi)有缺陷且距離夾持區(qū)或樣品邊緣至少12mm。對(duì)樣品進(jìn)行均質(zhì)化處理，可以盡量減少穩(wěn)定劑局部濃度變化帶來(lái)的測(cè)試誤差。新生產(chǎn)和未老化的樣品在試驗(yàn)前宜進(jìn)行均質(zhì)化處理，老化后的樣品應(yīng)進(jìn)行均質(zhì)化處理。樣品均質(zhì)化處理方法見(jiàn)資料性附錄A。6.2制備對(duì)于未進(jìn)行均質(zhì)化處理的樣品，直接從樣品上切取（5～10）mg，且能代表產(chǎn)品的整個(gè)厚度。均質(zhì)化處理后的樣品按照GB/T9352的規(guī)定壓塑成（650±100）μm的均勻薄片，壓塑成型應(yīng)在溫度盡可能低的條件下快速進(jìn)行，以降低試驗(yàn)偏差。用穿孔器從均質(zhì)化樣品中沖出直徑小于坩堝內(nèi)徑的圓形試樣，平鋪在坩堝內(nèi)，不應(yīng)疊加試樣來(lái)增加厚度。試樣的質(zhì)量應(yīng)在（5～10）mg之間。仲裁試驗(yàn)采用均質(zhì)化處理后的樣品進(jìn)行測(cè)試。7校準(zhǔn)按照GB/T19466.1的規(guī)定，采用銦作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行溫度校正。8試驗(yàn)步驟8.1放置試樣8.1.1稱(chēng)量制備好的試樣，精確到0.1mg。8.1.2將已稱(chēng)量的試樣放置于敞口的干凈坩堝內(nèi)。8.1.3分別將盛有試樣和參比樣的坩堝放置于儀器反應(yīng)室內(nèi)并密封。8.2調(diào)節(jié)壓力打開(kāi)氧氣瓶減壓閥，關(guān)閉反應(yīng)室氣體出氣閥和壓強(qiáng)釋放閥。緩慢打開(kāi)反應(yīng)室進(jìn)氣閥，當(dāng)反應(yīng)室壓強(qiáng)達(dá)到3.4MPa時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣閥和氧氣瓶減壓閥。隨著溫度的升高，壓強(qiáng)在試驗(yàn)初始階段略有增加，可以稍微調(diào)節(jié)壓強(qiáng)釋放閥將壓強(qiáng)降低至3.4MPa。在升溫結(jié)束后反應(yīng)室壓強(qiáng)應(yīng)保持在(3.4±0.1)MPa。4GB/TXXXXX—XXXX8.3測(cè)量以20℃/min的速率從室溫開(kāi)始程序升溫至試驗(yàn)溫度，以加熱程序開(kāi)始為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，保持在試驗(yàn)溫度直至觀察到氧化放熱峰值為止，同時(shí)記錄整個(gè)試驗(yàn)的熱分析曲線。對(duì)于聚乙烯類(lèi)材料，試驗(yàn)溫度宜采用150℃;對(duì)于聚丙烯類(lèi)材料，試驗(yàn)溫度宜采用170℃。經(jīng)相關(guān)方協(xié)商，可采用其他試驗(yàn)溫度，并在報(bào)告中注明。試驗(yàn)完畢后將儀器冷卻至室溫。8.4清洗在空氣或氧氣氣氛中至少升溫至400℃保持3min以清洗污染的反應(yīng)室，清洗頻率可根據(jù)反應(yīng)室清潔情況而定。9結(jié)果計(jì)算與表示9.1切線分析法將數(shù)據(jù)以熱流速率為Y軸，時(shí)間為X軸進(jìn)行作圖。將基線充分延長(zhǎng)至氧化放熱起始點(diǎn)之外，外推放熱曲線上最大斜率處的切線與延長(zhǎng)的基線相交（見(jiàn)圖1），該交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間即是氧化誘導(dǎo)時(shí)間，單位為分鐘（min），保留至整數(shù)。每個(gè)樣品宜重復(fù)測(cè)試兩次，報(bào)告算術(shù)平均值。t1——氧化起始點(diǎn)；t2——切線法的氧化誘導(dǎo)時(shí)間；圖1氧化誘導(dǎo)時(shí)間示意圖——切線分析法9.2偏移分析法上述切線分析法是確定交點(diǎn)的優(yōu)選方法。當(dāng)氧化反應(yīng)緩慢時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生逐步放熱峰，此時(shí)在放熱曲線上選擇合適的切線比較困難。若用切線分析法選擇的基線很不明顯時(shí)，可使用偏移分析法（見(jiàn)圖2）。5GB/TXXXXX—XXXX在距離第一條基線0.05W/g處畫(huà)一條與其平行的第二條基線，將第二條基線與放熱曲線的交點(diǎn)定義為偏移法氧化誘導(dǎo)時(shí)間，單位為分鐘（min），保留至整數(shù)。每個(gè)樣品宜重復(fù)測(cè)試兩次，報(bào)告算術(shù)平均值。t1——氧化起始點(diǎn)；t2——偏移法測(cè)的氧化誘導(dǎo)時(shí)間；圖2有逐步放熱峰的氧化誘導(dǎo)時(shí)間示意圖——偏移分析法10試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)注明引用本文件；b)試樣具體信息，包括試樣質(zhì)量，均質(zhì)化處理方法等；c)試驗(yàn)溫度；d)所選用的結(jié)果分析方法（切線法、偏移法）；e)試樣氧化誘導(dǎo)時(shí)間的平均值和每個(gè)試樣的氧化誘導(dǎo)時(shí)間；f)等溫試驗(yàn)過(guò)程的氧氣壓強(qiáng)。6GB/TXXXXX—XXXX樣品均質(zhì)化處理方法A.1轉(zhuǎn)矩流變儀法使用轉(zhuǎn)矩流變儀，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以60r/min的轉(zhuǎn)速混合樣品10min，然后迅速放入液氮或冰水中冷卻。待冷卻充分后，將樣品壓塑制備成片材。聚乙烯材質(zhì)樣品混合溫度為150～160℃,聚丙烯材質(zhì)樣品混合溫度為180～190℃。A.2低溫研磨儀法將樣品裁剪成足夠小的碎片放入低溫研磨儀內(nèi)。研磨時(shí)確保樣品的冷卻時(shí)間足夠長(zhǎng)并研磨充分，保證沒(méi)有殘留的大塊混合物。為避免低溫引起的冷凝現(xiàn)象，樣品需恢復(fù)到室溫后才能與空氣接觸。隨后將樣品壓塑制備成片材。A.3雙輥開(kāi)煉機(jī)法使用雙棍開(kāi)煉機(jī)對(duì)樣品進(jìn)行混合。盡量保證在90s內(nèi)完成樣品的熔化和混合，然后在