T∕CSTM 00163-2020 塑料在拉伸应力下的寿命评估

塑料在拉伸应力下的寿命评估2020-03-23发布2020-06-23实施本标准参照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国材料与试验团体标准委员会化工材料领域委员会安全性与可靠性技术委员会1T/CSTM00163—2020塑料在拉伸应力下的寿命评估本标准规定了塑料在空气或液体介质环境中使用时的寿命推算试验方法。本标准适用于预测塑料在拉伸应力状态和空气或液体介质接触工况下的寿命。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T1040.2塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件GB/T1040.4塑料拉伸性能的测定第4部分：各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件GB/T1040.5塑料拉伸性能的测定第5部分：单向纤维增强复合材料的试验条件GB/T1447纤维增强塑料拉伸性能试验方法GB/T7141塑料热老化试验方法GB/T7142塑料长期热暴露后时间-温度极限的测定GB/T11547塑料耐液体化学试剂性能的测定塑料材料和制品在用于结构件等部位使用时，受到温度、氧、应力和介质的综合作用发生老化，升高温度将加速塑料制品的老化，拉伸性能会与老化时间呈现单一变化。在一定的温度范围内，塑料制品高温加速老化与使用条件下的老化机理相同，通过对高温加速老化试验数据进行统计分析，可推算使用温度下的寿命。4试样试样尺寸和制备方法应符合GB/T1040.2、GB/T1040.4、GB/T1040.5及GB/T1447等相应国家标准和试验方法的规定。在所选的每个周期和老化温度下至少需要5个平行试样，除非另有规定或所有相关方另有商定。5试验仪器5.1综合加速老化试验系统综合加速老化系统，如图1所示，主要由恒温罐和应力加载部分组成。恒温罐中可注入实验所需的液体介质，通过加热器对恒温罐的罐壁进行加热从而控制罐体中介质的温度，通过改变负荷而改变2塑料拉伸试样柱所受的拉伸应力，可实现不同拉伸应力、不同介质环境和不同温度等多因素环境下的加速老化试验。9。选择在使用工况下与塑料制品相接触的液体介质进行试验。液体介质的用量应能保证在整个试验过程中使样品完全浸没在液体中。选择拉伸性能作为试验性能。8.3在未明确的情况下，通常选择初始拉伸强度的50%作为临界值。9.1选择的老化试验温度应不少于3个，推荐采用4个及以上的老化温度进行试验，以防止某个温度数3据出现异常。9.2相邻温度间隔一般不小于10℃。9.3当采用液体介质进行加速老化试验时，选择的老化试验温度应综合考虑塑料材料本身的特性及液体介质的热稳定性和安全性。9.4选择适当的试验温度需要预先确定材料在试验条件下的数据。如果没有这些数据，可借助探索性试验选择适合的试验温度。每个老化试验温度下的测试数据不应少于10个。每个测试点的时间间隔通常选用时间对数，例如11.1在热老化试验开始前，根据选择的测试方法对一定数量的试样进行状态调节并在标准环境下进行原始性能测试。材料应在选定范围的最低暴露温度下进行状态调节48h。11.2将状态调节后并已测量尺寸的试样安装在夹具上，夹具装入热空气老化箱(见5.2)或恒温罐(见5.1)中，并匀速加载所需的拉伸应力。11.3将热空气老化箱(见5.2)或恒温罐(见5.1)液体介质升温至规定的温度，开始计时。11.4到规定的老化时间后，取出试样。若是热空气老化，取出后放置于标准环境中调节24h以后测试；若是液体介质老化，取出试样后迅速地转入标准实验室温度下的新鲜试液中，浸泡15min～30min之后冲洗、擦拭干净，于标准环境中调节24h以后测试，相关操作可参照GB/T11547进行。11.5继续进行老化试验，直至所有温度下的试样性能降到临界值。12试验结果处理及评价按照GB/T7142进行数据处理。试验报告应当包括下列内容：a)受试材料的完整鉴别的说明；b)对本标准的引用；c)详述其老化条件，如介质环境、应力环境及压力环境等；d)根据相应试验标准选定的性能；e)选定性能的临界值；f)试样的形状、尺寸和制备方法，以及对有关标准的引用；g)状态调节；h)暴露的时间和温度；i)如有必要，给出每个温度下性能值对时间的曲线；j)如果适用，以时间寿命对数对温度所作的图，以及所用的统计方法。4T/C