Воздействие климатических факторов ускоряет процессы старения полимерных изделий в период хранения и в процессе эксплуатации. Нарушаются молекулярные связи, уменьшается плотность и прочностные показатели материалов, изменяется состав, из-за чего существенно ухудшаются потребительские качества. Испытания позволяют получить достоверные данные о механизме старения, прогнозировать поведение полимеров и подбирать оптимальные варианты стабилизации для повышения сроков службы, прочности, износостойкости.
ГОСТ 9.707-81 декларирует методики испытаний, имитирующих условия и воздействия, характерные для складирования или эксплуатации полимеров. Стандарт излагает правила проведения исследований, ускоряющих течение процессов старения пластиковых изделий в ненапряженном состоянии и резиновых элементов, сжатых в радиальном и осевом направлениях.
Климатические испытания полимеров по регламенту ГОСТа 9.707-81
Документ предусматривает имитацию условий складирования упакованной и неупакованной полимерной продукции на открытых площадках, в отапливаемых и неотапливаемых помещениях. Эксплуатационные условия моделируются в соответствии с атмосферными показателями помещений со стандартным, нестабильным и повышенным уровнем влажности, гравитационной и искусственной вентиляцией, под навесом.
Стандарт излагает 3 варианта испытаний:
- Метод 1. Технология разработана для форсированных исследований полимерной продукции на сопротивляемость старению при заданном температурно-влажностном фоне. Испытания проводят с имитацией хранения в герметичной упаковке и в негерметичном формате. Образцы в герметичных контейнерах или без них помещают в камеру климатической системы, в которой выдерживают 72 ч при определенной температуре и влажности, после чего извлекают для измерения веса. Перенастройку микроклиматических условий производят свыше 4 раз. После каждого съема исследуемые экземпляры взвешивают. Исследования проводят до появления признаков старения полимера.
- Метод 2. Принцип испытаний заключается в моделировании климатических циклов с последовательным воздействием положительной и отрицательной температуры при заданном уровне влажности. Моделируются колебания температуры в пределах 1 года, нескольких лет, длительного срока эксплуатации. Характеристики материала определяются по одному показателю или комплексу параметров. Разновидности климатических факторов, последовательность их воздействий в рамках цикла распределены в зависимости от специфики использования материала в соответствии с ТУ на продукцию. Перед тестированием измеряют объем химически связанной влаги в образцах. Исследуемые экземпляры выдерживают 20 суток при 50 ºC и заданной степени влажности, чтобы выявить химическое взаимодействие с влагой. Тесты проводят для взаимодействующих и невзаимодействующих материалов. Длительность взаимодействия полимеров с влагой устанавливают, ориентируясь на время стабилизации доли влаги в материале на протяжении запланированного для исследований периода хранения.
- Метод 3. Основой методики испытаний является сравнение характеристик исследуемого материала и полимера-аналога при одновременном воздействии равных по показателям климатических факторов. В сравнении оценивается сопротивляемость материалов одному или комплексу воздействий. Исследования проводят с имитированием 3-х температурно-влажностных режимов. После настройки режима образцы помещают в климатическую камеру для непрерывного пребывания в сформированных условиях до появления признаков старения. Общая длительность при воспроизведении режимов 1 и 2 составляет 30 или 60 суток соответственно. Имитация условий хранения в 3-м режиме заключается в двадцатикратном моделировании перепадов температуры.
Параметры климатических факторов для воссоздания условий складирования на открытых площадях под навесом устанавливают в соответствии со значениями, которые декларирует ГОСТ 16350-80 или ГОСТ 24482-80. Микроклиматические характеристики для настройки режимов исследований с моделированием условий складирования в отапливаемых и неотапливаемых объектах устанавливают по результатам наблюдений, проводимых в аналогичных помещениях не менее 15 лет. Если по неотапливаемым складам нет данных, используют параметры, которые регламентирует ГОСТ 16350-80.
Технические средства для исследования полимеров на стойкость к старению
Для изучения сопротивляемости полимерных материалов старению по ускоренным методикам потребуются:
Работающие в компании «ГОСТ» менеджеры-консультанты с профессиональным статусом экспертов детально ответят на возникшие у клиентов вопросы, помогут выбрать оборудование для испытаний и оформить заявку.