TCAMDI 134.4-2024 医疗器械用高分子材料和包装材料 老化试验指南 第4部分：加速老化温度选择方法

ICS11.080.040CCSC31团 体 标 准T/CAMDI 134.4—2024医疗器械用高分子材料和包装材料老化试验指南4Agingtestguidanceonpolymermaterialsandpackagingmaterialsformedicaldevices—Part4:Methodsforselectingacceleratedagingtemperatures2024-12-31发布 2025-1-3实施中国医疗器械行业协会发布T/CAMDI 目 次前言 Ⅱ引言 Ⅲ1范围 12规性用件 13术和义 14加老原理 25样制备 36状调节 47加老试温确方法 4附录A（料）分聚合热测标清单 7附录B（料）分聚合热化度 8附录C（料）分聚合的别 11附录D（料）见高分聚物热度览表 12附录E（料）算合物玻化变度例 14参考文献 15IT/CAMDI 134.4—2024前 言本文照GB/T《标化作则 第1部分标化件结和起规规定起草。本文件为T/CAMDI4T/CAMDI134——第4部分：加速老化温度选择方法。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国医疗器械行业协会医用高分子制品专业分会提出。本文件由中国医疗器械行业协会医用高分子制品专业分会标准化技术委员会归口。（（）IIT/CAMDI 引 言T/CAMDI134Q10的——1——2——第3部分：加速老化试验方法适用性及Q10选择；——4——5（组成；（）；（Tm、Tg、HTD）TA）（TAA）IIIT/CAMDI 医疗器械用高分子材料和包装材料老化试验指南第4部分：加速老化温度选择方法范围本文件给出了医疗器械用高分子材料和包装材料加速老化时的温度选择指南。本文件适用于医疗器械用高分子材料和包装材料。注：由高分子材料构成的医疗器械可参考本文件。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（GB/T1633 （VST）GB/T1634.2 料 负变形度测定 第2分：料硬胶GB/T1634.3 料 负变形度测定 第3分：强热性压料GB/T2918 塑料 状态节试的准境GB/T9352 塑料 性塑材试的塑GB/T17037.1 塑塑性料料塑样制备 第1部般理及用试和试样制备GB/T19466.2 塑料 示扫量法（DSC）第2部：璃转温的测定GB/T36800.2—2018 料 机分（TMA）第2分线性膨系数玻化变温度的定GB/T37426 料 试样ISO2818 （PlasticsPreparationoftestspecimensbymachining）ISO10724–11样的制备（Plastics－Injectionmouldingoftestspecimensofthermosettingpowdermouldingcompounds（PMCs）－Part1：Generalprinciplesandmouldingofmultipurposetestspecimens）GB/T36800.2—2018和GB/T19466.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1玻璃转变 glasstransition无定形聚合物或部分结晶聚合物中的无定形区，从粘流态或橡胶态转向硬而脆的状态，或从硬而脆的状态转向黏性态或橡胶态的可逆变化。3.2玻璃转温（Tg） glasstransitiontemperature1T/CAMDI 134.4—2024注：根据材料的特性及选择的试验方法和测试条件的不同，玻璃化转变温度（Tg）可能和材料已知的Tg值不同。3.3热变温度 heatdeflectiontemperature；HDT热变形温度是表达被测物的受热与变形之间关系的参数。对高分子材料或聚合物施加一定的负荷，以一定的速度升温，当达到规定形变时所对应的温度。3.4马丁热度 Martin'sTemperature马丁耐热温度是指材料在一定条件下能够长时间保持其力学性能和化学性能的最高温度。通常情况下，马丁耐热温度是指材料在空气中长时间使用时的最高温度。3.5维卡化度 softeningtemperature；VST维卡软化温度是测定热塑性塑料于特定液体传热介质中，在一定的负荷、一定的匀速升温条件下，试样被1mm2针头压入1mm深度时的温度。注：本方法仅适用于大多数热塑性塑料。目前大部分医疗器械用高分子材料和包装材料的加速老化是根据阿列纽斯化学速率函数建立加速老化公式。……………………（1）式中：AAF——加速老化因子；TAA——加速老化温度，单位为摄氏度（°C）；TRT——预设的实际储存温度，单位为摄氏度（°C）；Q10——阿列纽斯化学速度方程系数。AAT=RT/AAF （2）式中：AAT——加速老化时间；RT——期望或要求的实际时间；AAF——加速老化因子。要想获得AAT必须明确以下参数，且应在实施加速老化前予以明确。现在普遍认识如下：Q1021.8；TAA602T/CAMDI 60TRT2517.2）A。5.1GB/TISOGB/TISO或（）3mm～13mm4mm～6mm范围。试样还可按GB/T37426（A1）5.2 1未添加指制品加工中未添加其他添加剂，例如：增塑剂、增强剂等其他助剂。2未共混指制品加工中未添加其他高分子材料进行共混改性（物理共混）或共聚，这里不包含原材料本身是经化学接枝改性的聚合物（化学改性），经化学改性的高分子聚合物在这里视为另一种不同类别的高分子聚合物而单独考虑。3T/CAMDI 134.4—2024GB/T2918100（（PBT）（ABS）（PMMA）。（PP）（PVF）（PVDC）（PSU）（PPS）（PEEK）（POB）、可熔聚酰亚胺（PI）、氨基塑料（AF），环氧树脂（EP），酚醛塑料（PF），聚四氟乙烯（PTFE）等。300（）（LCP）。.37.1.460注：60℃是针对绝大多数高分子材料的一个保守选择，在很多情况下可以通过对高分子材料和包装材料的研究适当地提高老化温度。一些在高于60℃下进行加速老化的案例可参见本文件有关参考文献。～7.7加速老化试验温度的影响。7.1.2、7.1.3、7.1.4例7.2～7.7（7.2～7.7TgTT=T–1（℃TAA=Tg-10（℃）BC。Tg7.3TAA=Tg–13（℃）TAA=Tg–10（℃）。4T/CAMDI 由含部分结晶或结晶的单一组分的高分子聚合物构成的高分子和包装材料可以通过查寻物化D7.5和.THT–（）TAA=VST–13（℃）TAA=HDT–10（℃）TAA=VST–10（℃）。TgTg7.4（HDT）（VST）7.57.6。由含部分结晶或结晶的有添加或有共混的高分子聚合物构成的高分子和包装材料测试方法见7.5和7.6。。Tg（3）………………（3）式中：Tg——共混物的玻璃化转变温度（开尔文温度K）；Tgn——共混物中其中一种高分子聚合物的玻璃化转变温度（开尔文温度K）；Wn——共混物中其中一种高分子聚合物所占的重量百分比。注：共混物各个组分比例不确定的不可按上述公式计算，具体方法见7.2.4。E。测量玻璃化转变温度常用的方法有以下五种：（DSC），见GB/T19466.1GB/T19466.2；（DMA）GB/T33061.11；（TMA），GB/T36800.2GB11998；注：玻璃化转变温度测试过程中如出现多个温度值，以最低值为准。ASTMD648、ISO75–2GB/T1634.2GB/T1634.3。5T/CAMDI 134.4—2024GB/T1634.21.80MPa弯曲应力的A0.45MPa弯曲应力的B8.00MPa弯曲应力的CGB/T1634.21.80MPaAD648GB/T1634.20.45N/mm2的表面GB/T1634.38.0MPa下弯曲应力的CASTMD648GB/T1634.3B.2.1TgGB/T1634.2（）＜GB/T1634.2（）＜ASTMD648（侧立ASTMD6481.82MPa0.45MPaASTMD1525、GB/T1633ISO306。GB/T1633（VST）A5010N50/h；B5050N50/h；A12010N120/h；B12050N120/h。GB/T1633GB/T1633B50B50HG/T3847（如尼龙）、橡胶等高分子材料耐热温度测试的方法。6T/CAMDI 附录A（资料性）高分子聚合物热学测试标准清单表A.1给出了常用的一些高分子聚合物热学测试标准。A.1序号测试项目ASTM标准ISO标准国标1Melt–MassFlowRate（MFR）质量流动速率ASTMD1238ISO1133–1GB/T3682.12MeltVolume–FlowRate（MVR）体积流动速率ASTMD1238ISO1133–1GB/T3682.13DeflectionTemperatureofPlastics热变形温度ASTMD648ISO75–2GB/T1634.14VicatSofteningTemperatureofPlastics维卡软化温度ASTMD1525ISO306GB/T1633—20005SolidElectricalInsulatingMaterials热失重温度ASTMD3850//6Rubber-CompositionalAnalysisbyThermogravimetry(TGA)橡胶热重分析ASTMD6370//7Glasstransitiontemperature玻璃化转变温度/ISO11357–1GB/T19466.28Meltingpoint熔点/ISO11357–1GB/T19466.39CrystallizationTemperature结晶温度/ISO11357–1GB/T19466.310DSC法HeatofCrystallization结晶热/ISO11357–3GB/T19466.311DSC法HeatofFusion熔融热/ISO11357–3GB/T19466.312CoefficientofThermalExpansion热膨胀系数ASTMD696//13ThermalConductionCoefficient热传导系数ASTMC518ASTMC177ISO8301–91/14ThermalStablepropertyofPVCPVC类聚合物热稳定性试验/ISO305GB2917.115ThermalStablepropertyofPE，PPPE，PP热稳定性试验/ISO4577/16ThermalStablepropertyofUnsaturatedPolyester不饱和聚酯热稳定性试验//GB71937T/CAMDI 134.4—2024附录B（资料性）高分子聚合物热转化温度（B.1注：Tm为熔融温度。图B.1 分聚物压比容温变图（）线型非晶态高分子聚合物由于温度改变（在一定应力下），B.2B.3T（Tg图B.2 型晶聚物的变温曲线8图B.3 形晶聚物的量温曲

T/CAMDI 134.4—2024即）Tg比较。图B.4 同分材温度变线8675D。（HDT）50/h120/h9T/CAMDI 134.4—2024）（）树脂1010T/CAMDI 附录C（资料性）高分子聚合物的识别80%分子聚合物包括但不限于PEPPPOMPBTPETPVDFPTFE、LCPPPSPEEK。常见的非结晶高分子聚合物包括但不限于ABSPSPMMA、PSU（PPSU）PBIPVCPET和PBT加工过的高透明PETPET和PBT聚物。PIPBI结晶度在80%以下的高分子聚合物称为含部分结晶的非结晶性高分子聚合物。11T/CAMDI 134.4—2024附录D（资料性）常见的高分子聚合物耐热温度一览表表D.1给出了常见高分子聚合物热变形温度、维卡软化温度和马丁耐热温度（采用国标和ISO标准）。表D.1 见分聚物热形度维软温度马耐温（用国和ISO准）序号常见的高分子聚合物热变形温度/℃维卡软化温度/℃马丁耐热温度/℃1ABS86160752EVA—64—3HDPE80120—4LCP315315—5LDPE50956PA101055159447PA658180488PA6660217509PBT661774910PET70—8012PI360300—13PMMA100120—14POM981415515PP102110—16PPO172—11017PPS240—10218PS85105—19PSTFE260110—表D.2给出了高分子聚合物采用ASTMD648测试时热变形温度对比。表D.2高分子聚合物采用ASTMD648测试时热变形温度对比1ABS95842ACRYLIC99913CA81714CAB85745CAP88786CLEARABS89837FlameRetardantPP110708HighHeatResistancePP1357012T/CAMDI 表D.2高分子聚合物采用ASTMD648测试时热变形温度对比（续）序号名称热变形温度（低压）/℃热变形温度（高压）/℃9Homo–polymerPP1056510K–RESIN857711LCP+30%GF26526512m–PPO928013PA61806514PA662207515PA66+13%GF24023016PA66+33%GF25024517PBT+20%GF21719318PBT+30%GF22019519PC13813120PC/ABS1049521PCT+30%GF27524722PCTA736523PCTA+15%GF25920224PCTG746525PES20819526PET676227PET+30%GF23921728PETG706429PolysterElastomer904930POM（Co–）16011031POM（Homo–）17012432PP+30%GF16515533PPS26026034PSU17916735PVC706736SAN928013T/CAMDI 134.4—2024附录E（资料性）计算混合物的玻璃化转变温度示例表E.1给出了计算混合物的玻璃化转变温度示例。表E.1 算合的璃化变度例名称缩写Tg（K）含量W（%）W/Tg（K）含量W（%）W/Tg（K）丙烯酸AA3792.500.0000662.500.000066丙烯酸正丁酯n–BA21946.500.00212337.700.001721甲基丙烯酸甲酯MAA37810.000.00026512.000.000317苯乙烯ST37341.000.00109947.800.001282合计//1000.0035531000.003386Tg（K）///281.45/295.30Tg（℃）///8.3/22.2注：Tg（0℃）=Tg（273.15K）14T/CAMDI 参考文献GB/T1634.1 塑料 荷变温的定 第1部分通试方法GB/T2917.1以氯乙均聚和共聚物为主的共物及制品在高温时放出化氢和任何其他酸性产的定 刚红法GB/T3682.1塑料 塑性料体量动和体积动速的测定 第1部：准法[4]GB/T7141塑料热老化试验方法[5]GB/T7142塑料长期热暴露后时间–温度极限的测定[6]GB/T7193不饱和聚酯树脂试验方法[7]GB/T11998塑料玻璃化温度测定方法热机械分析法[8]GB/T19466.1塑料 差示描热（DSC）第1分通则[9]GB/T19466.3塑料 差示描热（DSC）第3分熔和晶度及焓测定[10]GB/T9633.1最灭医疗械装 第1部：材、菌障统包装统要求GB/T33061.11 料 动态学能测定 第11分玻化变度GB/T40396聚物复合料璃转温试验法 动力分法（DMA）HG/T3847 硬橡胶 马耐温的定（2022）ISO75–2Plastics–DeterminationOfTemperatureOfDeflectionUnderLoad–Part2:PlasticsAndEboniteISO306Plastics—Thermoplasticmaterials—Determinationofsofteningtemperature（VST）ISO2818Plastics.PreparationoftestspecimensbymachiningISO1133–1Plastics–Determinationofthemeltmass–flowrate（MFR）andmeltvolume–flowrate（MVR）ofthermoplasticsPart1:StandardmethodISO8301Thermalinsulation—Determinationofsteady–statethermalresistanceandrelatedproperties—HeatflowmeterapparatusISO11357–1Plastics–Differentialscanningcalorimetry（DSC）–Part1:Generalprinciples）ISO11357–3Plastics.Differentialscanningcalorimetry（DSC）.Part3:DeterminationoftemperatureandenthalpyofmeltingandcrystallizationASTMC177StandardMethodforSteady–StateHeatFluxMeasurementsandThermalTransmissionPropertiesbyMeansoftheGuarded–Hot–PlateApparatusASTMC518StandardMethodforSteady–StateThermalTransmissionPropertiesbyMeansoftheHeatFlowMeterApparatusASTMD648StandardMethodforMeltFlowRatesofThermoplasticsbyExtrusionPlastometerASTMD696StandardMethodForCoefficientOfLinearThermalExpansionOfPlasticsBetweenAndAVitreousSilicaDilatometerASTMD1238StandardMethodforMeltFlowRatesofThermoplasticsbyExtrusionPlastometerASTMD1525StandardMethodforSofteningTemper