塑料透气性能测试
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资源共享课程
塑料测试技术
主讲教师: 谭寿再 吴丽旋 周延辉 杨崇岭
资源共享课
塑料透气性能测试
•主讲 谭寿再
塑料测试技术
学习内容
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塑料测试技术
一、基本概念
为什么要测试塑料的透气性？
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塑料测试技术
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一、基本概念
透气性与聚合物的分子组成、交联、结晶度、晶粒大小及 加工过程等因素有关，不同组成的高分子材料，其阻隔气 体性能有明显的差异。表征塑料透气性常用透气系数和透 气透过量这两个量。
塑料测试技术
二、测试方法
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塑料测试技术
1. 测试原理
从热力学来说，气体对薄膜的透过过程，实际上是气 体分子扩散的过程。
在这个过程中，气体分子先溶于固体薄膜的表面，然 后在薄膜中由高浓度向低浓度处扩散，最终在薄膜的 另一侧蒸发。
在单位时间、单位面积的气体透过量ｑ与薄膜内浓度 梯度成正比：（费克第一扩散定律）
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பைடு நூலகம்
溶于薄膜内的气体浓度Ｃ与相平衡压力Ｐ及溶解度系 数S之间的关系为：
若塑料薄膜两侧保持一个恒定的压力差，气体将以恒 定的速率透过薄膜。
塑料测试技术
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2.测试设备
由真空泵、透气室和测压装置和计算机系统等组成
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仪器工作原理
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3.测试试样
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➢在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样 单位面积的气体的体积。以标准温度和压力下的体积值表示，单位 为：������������3/������������2 ∙ ������ ∙ ������������
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二、测试方法
根据气体透过薄膜的压力变化、体积变化和浓度变化， 塑料薄膜透气性的测试方法有压力法、体积法和浓度法 ，以及用气相色谱仪的气相色谱法和热传导法。
对携带运算器的仪器，应首先打开主机电源开关及计算 机电源开关，通过键盘分别输入各试验台样品的名称、 厚度、低压室体积参数和试验气体名称等，准备试验。
塑料测试技术
三、结果计算
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塑料测试技术
三、结果计算
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塑料测试技术
四、影响因素
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学习总结
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（1）透气透过系数
➢在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样 单位厚度、单位面积的气体的体积。以标准温度和压力下的体积值
表示，单位为：������������3 ∙ ������������/������������2 ∙ ������ ∙ ������������
（2）气体透过量
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压差法是在一定的温度和湿度下，使试样的两侧保持一 定的气体压差，通过测量试样低压侧气体压力的变化， 从而计算出所测试样的透气量与透气系数。
测试标准有ASTMD1434-82（2003）、GB/T 1038-2000
等压法（库伦传感器法），主要用于氧气透过性测试。 常用的标准是GB/T19789—2005、ASTM D 3985-05和 ISO15105.2：2003。
试样一般为圆形，其直径取决于所使用的仪器，每组试 样至少为3个。
试样应具有代表性，应没有痕迹或可见的缺陷。
试样预处理：按GB/T 2918中规定，在温度23℃±2℃环 境下，将试祥放在干燥器中进行48 h以上或按产品标准 规定处理。
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4. 测试操作
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按GB/T 1038-2000规定，和仪器的操作规程进行。
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一、基本概念
为什么要测试塑料的透气性？
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一、基本概念
透气性与聚合物的分子组成、交联、结晶度、晶粒大小及 加工过程等因素有关，不同组成的高分子材料，其阻隔气 体性能有明显的差异。表征塑料透气性常用透气系数和透 气透过量这两个量。
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二、测试方法
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1. 测试原理
从热力学来说，气体对薄膜的透过过程，实际上是气 体分子扩散的过程。
在这个过程中，气体分子先溶于固体薄膜的表面，然 后在薄膜中由高浓度向低浓度处扩散，最终在薄膜的 另一侧蒸发。
在单位时间、单位面积的气体透过量ｑ与薄膜内浓度 梯度成正比：（费克第一扩散定律）
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溶于薄膜内的气体浓度Ｃ与相平衡压力Ｐ及溶解度系 数S之间的关系为：
若塑料薄膜两侧保持一个恒定的压力差，气体将以恒 定的速率透过薄膜。
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由真空泵、透气室和测压装置和计算机系统等组成
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3.测试试样
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➢在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样 单位面积的气体的体积。以标准温度和压力下的体积值表示，单位 为：������������3/������������2 ∙ ������ ∙ ������������
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二、测试方法
根据气体透过薄膜的压力变化、体积变化和浓度变化， 塑料薄膜透气性的测试方法有压力法、体积法和浓度法 ，以及用气相色谱仪的气相色谱法和热传导法。
对携带运算器的仪器，应首先打开主机电源开关及计算 机电源开关，通过键盘分别输入各试验台样品的名称、 厚度、低压室体积参数和试验气体名称等，准备试验。
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三、结果计算
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四、影响因素
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学习总结
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（1）透气透过系数
➢在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样 单位厚度、单位面积的气体的体积。以标准温度和压力下的体积值
表示，单位为：������������3 ∙ ������������/������������2 ∙ ������ ∙ ������������
（2）气体透过量
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压差法是在一定的温度和湿度下，使试样的两侧保持一 定的气体压差，通过测量试样低压侧气体压力的变化， 从而计算出所测试样的透气量与透气系数。
测试标准有ASTMD1434-82（2003）、GB/T 1038-2000
等压法（库伦传感器法），主要用于氧气透过性测试。 常用的标准是GB/T19789—2005、ASTM D 3985-05和 ISO15105.2：2003。
试样一般为圆形，其直径取决于所使用的仪器，每组试 样至少为3个。
试样应具有代表性，应没有痕迹或可见的缺陷。
试样预处理：按GB/T 2918中规定，在温度23℃±2℃环 境下，将试祥放在干燥器中进行48 h以上或按产品标准 规定处理。
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4. 测试操作
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按GB/T 1038-2000规定，和仪器的操作规程进行。