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| 标准编号 | GB/T 7141-2008 (GB/T7141-2008) | | 中文名称 | 塑料热老化试验方法 | | 英文名称 | Plastics -- Methods of heat aging | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G31 | | 国际标准分类 | 83.080; 83.080.01 | | 字数估计 | 9,997 | | 发布日期 | 2008-08-14 | | 实施日期 | 2009-04-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 7141-1992 | | 引用标准 | GB/T 2035; GB/T 2918; GB/T 7142; GB/T 11026.4-1999; ISO 16014-2; ASTM D3826-1998(2002) | | 采用标准 | ASTM D5510-1994(2001), MOD | | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2008年第14号(总第127号) | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了塑料仅在不同温度的热空气中暴露较长时间时的暴露条件。本标准仅规定了热暴露的方法, 而未对试验方法或试样进行规定。热对塑料任何性能的影响都可以通过选择适合的试验方法和试样来测定, 本标准推荐使用ASTM D3826标准来测定脆化终点, 脆化终点是指在0.1mm/min的初始应变速率下, 当75%的被测试样断裂伸长率为5%或更小值时, 材料即达到其脆化终点。 | GB/T 7141-2008: 塑料热老化试验方法
GB/T 7141-2008 英文名称: Plastics -- Methods of heat aging
ICS ８３．０８０；８３．０８０．０１
G３１
中华人民共和国国家标准
１ 范围
１．１ 本标准规定了塑料仅在不同温度的热空气中暴露较长时间时的暴露条件。本标准仅规定了热暴
露的方法，而未对试验方法或试样进行规定。热对塑料任何性能的影响都可以通过选择适合的试验方
法和试样来测定，本标准推荐使用ＡＳＴＭＤ３８２６标准来测定脆化终点，脆化终点是指在０．１ｍｍ／ｍｉｎ
的初始应变速率下，当７５％的被测试样断裂伸长率为５％或更小值时，材料即达到其脆化终点。
１．２ 本标准给出了比较材料热老化性能的导则，这些性能通过某相关性能的变化来测定（也就是说，脆
化性能通过伸长率的减少来测定）。本标准适用于评价使用时易氧化的塑料。
１．３ 按照本标准得到的结果受到所用热老化试验箱类型的影响。使用者可以选择两种方法中的一种
进行热老化试验箱暴露。基于这两种方法的结果不应相互混淆。
１．３．１ 方法 Ａ：重力对流式热老化试验箱---推荐用于标称厚度不大于０．２５ｍｍ的薄型试样。
１．３．２ 方法 Ｂ：强制通风式热老化试验箱---推荐用于标称厚度大于０．２５ｍｍ的试样。
１．４ 本标准介绍了在单一温度下比较材料热老化性能的方法。本标准还描述了材料在一系列温度下
测定热老化性能的方法，以此来估计在某更低温度下材料发生规定特性变化所需的时间。本标准没有
预计应力、环境、温度和控时失效等因素相互作用时的热老化性能。
１．５ 本标准没有涉及相关安全性的说明，即使有也仅与其应用有关。本标准的使用者在使用前有责任
建立适用的安全和健康规范，并确定应用规章限制。
注：没有等同于本标准的ISO 标准。
５ 设备
５．１ 环境条件设备的环境条件，应提供环境状态调节。
５．２ 热老化试验箱
５．２．１ 方法 Ａ：重力对流式热老化试验箱---推荐使用标称厚度不大于０．２５ｍｍ的试样。热老化
试验箱装置应与GB/T １１０２６．４-１９９９一致（不带强制空气循环）。
５．２．２ 方法 Ｂ：强制通风式热老化试验箱---推荐使用标称厚度大于０．２５ｍｍ的试样。热老化试
验箱装置应与GB/T １１０２６．４-１９９９一致（带强制空气循环），采用（５０±１０）次／ｈ的换气率及箱内保持
均匀的试验温度。推荐使用监测暴露温度和湿度的记录仪器。
５．３ 试样架试样架的设计应确保试样周围的空气流通。
５．４ 试验仪器用于根据相应的国家标准测定选定的一种性能或多种性能。
６ 试样
６．１ 所需试样的数量和类型应符合检测特定性能的相应国家标准的规定，在所选的每个周期和温度下
均应满足该要求。在所选的每个周期和温度下每种材料至少暴露三个平行试样，除非另有规定或所有
相关方另有商定。
６．２ 试样厚度应相当于但不大于预期应用中的最小厚度。
６．３ 试样的制作方法应与其在预期应用中的相同。
６．４ 一系列温度的所有试验试样均应为同一批次。
７ 状态调节
７．１ 按照GB/T ２９１８的规定，初始试验在标准试验室环境中进行，试样应根据国家标准规定的性能测
试方法的要求进行状态调节。
７．２ 如果要求在高温暴露后及试验前进行试样调节，应按照GB/T ２９１８的规定，除非另有规定。
８ 试验步骤
８．１ 根据５．２项中适用的热老化试验箱类型选择方法Ａ或Ｂ。
８．２ 当在单一温度下进行试验时，所有材料应在同一装置中同时暴露。每种材料在每个暴露周期的平
行试样数应足够多，以确保用于表征材料性能的试验结果能够用方差分析或类似的统计数据分析法进行比较。
８．３ 当进行一系列温度下的测试时，为了确定规定的性能变化和温度间的关系，应最少使用四个温度。
推荐按以下方法选择暴露温度。
８．３．１ 最低温度应能在大约六个月内使性能变化或使产品失效达到预期水平。第二个温度较高，应能
在大约一个月内使性能变化或使产品失效达到相同的水平。
８．３．２ 第三和第四个温度应能够分别在大约一周和一天内达到预期的水平。
８．３．３ 如有可能，从表１中选择暴露温度。如果采用８．３．１和８．３．２中推荐的热老化周期，那么可以
使用表１推荐的暴露周期Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ。
８．３．４ 表１给出了在特定温度下某些材料特性的典型热老化周期表。实际上，在获得试验数据前往往
难以估计热老化的影响。因此通常只需要在一个或两个温度下开始短期老化，直到获得数据来作为选
择其余热老化温度的基础。由于可氧化降解塑料的温度相关性会有很大的不同，所以表１应仅用作初
始的指导。为了获得更准确的数据，可以使用表１给出的暴露时间和温度的中间值。
８．４ 根据适用的试验方法测试一组非暴露试样的选定性能，包括状态调节。
８．５ 将试样安装在试样架上，并将试样架放在热老化试验箱内确保试样的两面均暴露在气流中。为了
使热老化试验箱内温度变化的影响最小，建议周期性地调整试样或试样架的位置。
８．６ 在规定的温度下将留存的系列试样在选定的时间区间内暴露。暴露后按照规定的方法调节这些
试样，然后进行测试。如果预期有非加热的老化影响，那么应对一组未进行热暴露的老化平行试样进行调节和测试。
９ 结果计算
９．１ 当材料在单一温度下进行比较时，应使用方差分析比较每种材料在每个暴露时间的被测性能数据
的平均值。使用每一种被比较材料的每组平行测定结果进行方差分析。推荐使用置信度为９５％的Ｆ
统计量确定方差分析结果的有效性。
９．２ 当在一系列不同的温度下进行材料比较时，应采用以下方法分析数据，并估算在更低温度下达到
预定性能变化水平所需的暴露时间。该时间能够用于材料温度稳定性的基本评定，或用作在选定温度
下的最大预期使用寿命的估计。
９．２．１ 绘制所有采用温度下暴露时间对被测性能的函数曲线。曲线应按照图１绘制，横坐标为时间的
对数，纵坐标为被测性能值。
９．２．２ 使用回归分析确定暴露时间的对数与被测性能的关系。使用回归方程确定达到性能变化预定
程预测的性能保留值减去实测值）曲线应是随机分布。不推荐使用图解法来估算达到性能变化预定水平所需的时间。
９．２．３ 以达到性能变化预定水平所需时间（通过可接受的回归方程确定）的对数与每次暴露所用绝对
温度倒数（１／T，温度单位Ｋ）的函数绘制曲线。其典型曲线（众所周知的阿累尼乌斯曲线）如图２所示。
用回归分析来确定时间的对数与绝对温度倒数关系的方程。一个可接受的回归方程应满足９．２．２中描述的要求。
９．２．４ 使用达到规定性能变化水平所需时间的对数与绝对温度倒数的函数方程，来确定在所有相关方
商定的预选温度下达到此性能变化的时间。
９．２．５ 使用时间的９５％置信区间来计算特定性能的变化量。标准误差通过对某一温度下的估算时间
进行回归分析获得，回归分析在大多数应用软件包中可获得，９５％的置信区间可由计算时间±（２×估计
时间的标准误差）确定。
１０ 试验报告
试验报告中应包括以下内容：
ａ） 材料、型号和进行暴露的塑料厚度以及试样加工方法；
ｂ） 采用的预调节和后调节方法；
ｃ） 性能评价所采用的试验方法；
ｄ） 试样的所有可见变化；
ｅ） 所采用的方法，Ａ或Ｂ；
ｆ） 所采用的暴露温度和每个温度下的暴露周期；
ｇ） 暴露过程中热老化试验箱的湿度；
ｈ） 热老化试验箱内空气流动的线速度；
ｉ） 方差分析的结果，在单一温度下每种材料每个暴露周期的结果比较；
ｊ） 当在一系列温度下进行暴露时，应在报告中记录每种被测材料的以下内容：
１） 根据９．２．１和９．２．３绘制的图表；
２） 所用每个温度下性能对暴露时间函数的回归方程；
３） 达到规定性能变化的时间对绝对温度倒数函数的回归方程；
４） 每种被测材料在选定温度下达到规定性能变化的估算时间；
５） 对于每种被测材料在选定温度下达到特定性能变化时间，取时间的９５％置信区间来计算
特定性能的变化量（按照９．２．５计算）。
１１ 精密度和偏倚
没有适用于本标准的精密度和偏倚描述。然而，在处理与本标准联合使用的其他方法所得数据时，
应考虑对暴露试样进行的不同试验方法和分析方法所引入的精密度和偏倚。
附 录 A
（资料性附录）
本标准与ASTMD５５１０：１９９４（２００１）技术性差异及其原因
５．２．２
老化热老化试验箱标准采用GB/T １１０２６．４-１９９９
增加了“（不......
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