土工合成材料 氧化诱导时间的测定 高压差示扫描量热法 征求意见稿

2GB/TXXXXX—XXXX土工合成材料氧化诱导时间的测定高压差示扫描量热法本文件规定了采用高压差示扫描量热法测定土工合成材料氧化诱导时间的试验方法。本文件适用于土工膜、土工格室、土工格栅和土工网等土工合成材料。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T9352塑料热塑性塑料材料试样的压塑IDT）GB/T19466.6塑料差示扫描量热法(DSC)第6部分：氧化诱导时间(等温OIT)和氧化诱导温度(动态OIT)的测定（GB/T19466.6-2009,ISO11357-6:2008,MOD）3术语和定义GB/T19466.1和GB/T19466.6界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1高压差示扫描量热法（HP-DSC）试样和参比样在高压气氛下的一种差示扫描量热法。4原理试样和参比样在高压氧气气氛中，从室温以恒定的速率升温至规定温度，然后将试样保持在该恒定温度下，直到在热分析曲线上显示出氧化反应。氧化诱导时间是从开始加热到氧化反应发生的时间间隔。高压氧气气氛可加速氧化反应。5仪器和材料5.1高压差示扫描量热仪，主要性能如下：a)能以(20±1)℃/min的速率等速升温，且能实时输出试样及参比样之间的热流差；b)温度信号分辨能力在0.1℃以内，能保持试验温度恒定在±0.5℃以内；3GB/TXXXXX—XXXXc)反应室配备压强计来监测室内压强并维持压强至3.4MPa。5.2分析天平：称量准确度为±0.1mg。5.3坩埚：用于盛放试样和参比样，具有良好的导热性，且在测量条件下不与试样和气氛发生物理或化学变化。最好使用铝坩埚，经相关方协商，也可使用其他材质的坩埚。5.4氧气：分析级。警告——使用高压气体应进行安全、妥当的处理。另外，氧气是极强的氧化剂，能加速燃烧，应将油脂远离正在使用或载氧的设备。6试样6.1选取对于新生产和未老化处理的样品，选择样品中没有污染的区域制备试样。对于经过老化处理的样品，制备试样所选区域应没有缺陷且距离夹持区或样品边缘至少12mm。对样品进行均质化处理，可以尽量减少稳定剂局部浓度变化带来的测试误差。新生产和未老化的样品在试验前宜进行均质化处理，老化后的样品应进行均质化处理。样品均质化处理方法见资料性附录A。6.2制备对于未进行均质化处理的样品，直接从样品上切取（5～10）mg，且能代表产品的整个厚度。均质化处理后的样品按照GB/T9352的规定压塑成（650±100）μm的均匀薄片，压塑成型应在温度尽可能低的条件下快速进行，以降低试验偏差。用穿孔器从均质化样品中冲出直径小于坩埚内径的圆形试样，平铺在坩埚内，不应叠加试样来增加厚度。试样的质量应在（5～10）mg之间。仲裁试验采用均质化处理后的样品进行测试。7校准按照GB/T19466.1的规定，采用铟作为标准物质进行温度校正。8试验步骤8.1放置试样8.1.1称量制备好的试样，精确到0.1mg。8.1.2将已称量的试样放置于敞口的干净坩埚内。8.1.3分别将盛有试样和参比样的坩埚放置于仪器反应室内并密封。8.2调节压力打开氧气瓶减压阀，关闭反应室气体出气阀和压强释放阀。缓慢打开反应室进气阀，当反应室压强达到3.4MPa时关闭进气阀和氧气瓶减压阀。随着温度的升高，压强在试验初始阶段略有增加，可以稍微调节压强释放阀将压强降低至3.4MPa。在升温结束后反应室压强应保持在(3.4±0.1)MPa。4GB/TXXXXX—XXXX8.3测量以20℃/min的速率从室温开始程序升温至试验温度，以加热程序开始为计时起点，保持在试验温度直至观察到氧化放热峰值为止，同时记录整个试验的热分析曲线。对于聚乙烯类材料，试验温度宜采用150℃;对于聚丙烯类材料，试验温度宜采用170℃。经相关方协商，可采用其他试验温度，并在报告中注明。试验完毕后将仪器冷却至室温。8.4清洗在空气或氧气气氛中至少升温至400℃保持3min以清洗污染的反应室，清洗频率可根据反应室清洁情况而定。9结果计算与表示9.1切线分析法将数据以热流速率为Y轴，时间为X轴进行作图。将基线充分延长至氧化放热起始点之外，外推放热曲线上最大斜率处的切线与延长的基线相交（见图1），该交点对应的时间即是氧化诱导时间，单位为分钟（min），保留至整数。每个样品宜重复测试两次，报告算术平均值。t1——氧化起始点；t2——切线法的氧化诱导时间；图1氧化诱导时间示意图——切线分析法9.2偏移分析法上述切线分析法是确定交点的优选方法。当氧化反应缓慢时，可能会产生逐步放热峰，此时在放热曲线上选择合适的切线比较困难。若用切线分析法选择的基线很不明显时，可使用偏移分析法（见图2）。5GB/TXXXXX—XXXX在距离第一条基线0.05W/g处画一条与其平行的第二条基线，将第二条基线与放热曲线的交点定义为偏移法氧化诱导时间，单位为分钟（min），保留至整数。每个样品宜重复测试两次，报告算术平均值。t1——氧化起始点；t2——偏移法测的氧化诱导时间；图2有逐步放热峰的氧化诱导时间示意图——偏移分析法10试验报告试验报告应包括下列内容：a)注明引用本文件；b)试样具体信息，包括试样质量，均质化处理方法等；c)试验温度；d)所选用的结果分析方法（切线法、偏移法）；e)试样氧化诱导时间的平均值和每个试样的氧化诱导时间；f)等温试验过程的氧气压强。6GB/TXXXXX—XXXX样品均质化处理方法A.1转矩流变仪法使用转矩流变仪，在氮气保护下，以60r/min的转速混合样品10min，然后迅速放入液氮或冰水中冷却。待冷却充分后，将样品压塑制备成片材。聚乙烯材质样品混合温度为150～160℃,聚丙烯材质样品混合温度为180～190℃。A.2低温研磨仪法将样品裁剪成足够小的碎片放入低温研磨仪内。研磨时确保样品的冷却时间足够长并研磨充分，保证没有残留的大块混合物。为避免低温引起的冷凝现象，样品需恢复到室温后才能与空气接触。随后将样品压塑制备成片材。A.3双辊开炼机法使用双棍开炼机对样品进行混合。尽量保证在90s内完成样品的熔化和混合，然后在