1、ASTM D570 - 98 (2010) 11 塑料吸水率的测试方法 1.范围 1.1 该试验方法是塑料浸水时相对 吸水速率的测量方法。该试验方法适用于 对 所有类型 的塑料进行 试验，包括铸造材料，热模塑 ，冷模塑树脂产品，棒条和管状的 同质塑料和层压塑料，厚度为 0.13mm（ 0.005in.） 或更厚的塑料片。 1.2 数值的标准单位是 SI。 括号内的数值仅供参考。 1.3 该标准并不旨在 讨论所有的安全问题，若有，也只是与其使用相关。 该标准的使用者有责任 建立适当的安全和健康 的的措施，并确定在 监管限制的 范围内在使用。 注 1-此 试验方法等同 与 ISO 62。 2. 参
2、考文件 2.1 ASTM 标准： ISO 62 塑料 -吸水率 的测定 。 3 意义和使用 3.1 该吸水 率 试验方法有两大主要功能：第一，作为材料吸水率的指导准则， 当吸湿性，电气性能或机械性能间的关系以及 尺寸和外观测定后，作为这些性能暴露在水中或潮湿环境中的 变化 情况 的 指导准则 ；第二，作为产品均匀度的控制试验。第二项功能主要适用于对片状，棒状或和管状成品的试验。 3.2 可以根据 7.1 和 7.4 获取的数值比较各种塑料的吸水率。 3.3 液体变成聚合物的 理想 扩散系数 是浸没时间的平方根 函数 。 饱和时 间主要取决于样品厚度。例如，表 1 列出了尼龙塑料 -6 在各种厚
3、度下的 饱和时间。 3.4 塑料的含水量与电气绝缘电阻，介电损耗，机械强度，外表面和尺寸等性能密切相关。 吸水后含水量变化对这些性能的影响取决于塑料的暴露形式（浸入水中或暴露在高湿度的环境中），形状及其内在性能。对于不同质的材料，如压层塑料， 其 边缘和表面的吸水率有很大的不同。即使是同质的材料，其切割边缘的吸水率也比表面吸水率稍高。因此， 吸水率 与 材料 的 表面区域 相关联 时 ，一般限ASTM D570 - 98 (2010) 12 定在密切相关的材料和形状相似的样品之间：对于密度差异很大的材料， 要考虑体积吸水率和质 量吸水率间的联系。 表 1 尼龙塑料 6 各种厚度下的饱和时间 厚
4、度， mm 95%饱和 的 时间， h 1 100 2 400 3.2 1000 10 10000 25 62000 4仪器 4.1 天平 -读数能精确到 0.0001 克的分析天平。 4.2 烘箱，温度等够控制在 50 3 (122 6 5.4F)以及 105 到 110 (221 to 230F). 5.试验样品 5.1 铸模塑料的试验样品 规格 应该是直径为 50.8mm（ 2in.） ，厚度为 3.2mm（ 1/8in.）的圆盘 。热模 塑材料 的可变厚度为 0.18mm( 0.007 in.)，冷模塑材料 或铸造材料的可变厚度为 0.30mm( 0.012 in.)。 5.2 ISO
5、标准试验样品 同质塑料 制品 的试验样品规格为 60mm 60mm 1mm。 60mm尺寸的公差为 2mm， 1mm 尺寸的公差为 0.05mm。在使用 5.2 节中描述的样品进行试验时，该试验方法和 ISO 62 是等同的。 5.3 片状制品 的试验样品应该是长 76.2mm(3 in.)，宽 25.4mm(1 in.)的条形。当需要与铸模 塑件的吸水率比较时， 试验样品的厚度应该为 3.2mm(18-in.)。除了石棉 -纤维材质的酚醛层压塑料或公差更大的其他材料之外， 样品 厚度允许变动的范围为 0.2mm( 0.008 in.)。 5.4 棒条制品 试验样品规格为：直径小于或等于 25
6、.4mm(1-in.)的棒条，取样25.4mm 长，直径大于 25.4mm 的棒条，取样 12.7mm(12-in.)长。样品的直径应该是棒条成品的直径。 ASTM D570 - 98 (2010) 13 5.5 对于内径小于 76mm(3 in.)的管件的试验样品应该是 长 25.4mm(1-in.)的全剖管。对于内径等于或大于 76mm(3 in.)的管件，应该沿管子周向切割 76mm 长，纵向 25.4mm 宽的试件。 5.6 片材，棒条和管件的试验样品必须进行机械打磨或修剪以确保边缘无裂缝。切割边应该用 0 号 或更细的砂纸 或金刚砂布磨平。在进行电锯，机械或砂纸操作时，应尽量放慢速度
7、以防材料变热。 注 2 如果样品截取时或因机械操作造成表面的油污，应该用沾有汽油的湿布 擦洗 油污并用干布擦净，然后在空气中放置 2 小时，使汽油充分挥发。如果汽油会影响到塑料，那么就使用其他能够在 2 小时内挥发净的合适的溶剂或清洗剂。 5.7 下表中列出的各种样品的尺寸的测量应该精确到 0.025mm(0.001 in.)。其它 未列出的尺寸精确到 0.8mm( 132 in.)。 样品类型 应该精确到 0.025mm(0.001 in.)的尺寸 铸模盘 厚度 片材 厚度 棒条 长 度和直径 管件 内径，外径和壁厚 6. 处理条件 6.1 三个样品的 处理条件 如下： 6.1.1 吸水率受
8、 110 (230F) 左右的温度影响很大的材料的样品，应该在 50 3 (122 5.4F )的烘箱中干燥 24 小时，在干燥器中冷却后马上称量，精确到 0.001g。 注 3 如果静电荷影响到称量，用一个接地导体轻轻摩擦试件表面。 6.1.2 酚醛层压塑料及其他吸水率不会因为温度上升到 110 (230F) 而受到很大影响的产品的试验样品，应该在 105 到 110 (221 到 230F) 的烘箱中干燥1h。 6.1.3 当要与其他塑料的吸水率相比较时，样品要在 50 3 (122 5.4F) 的烘箱中干燥 24 小时，在干燥器中干燥后马上称量，精确到 0.001g。 ASTM D570
9、 - 98 (2010) 14 7 工艺 7.1 24 小时沉浸 -经调整处理过的样品应该放置在温度为 23 1 (73.4 6 1.8F)的 蒸馏水容器中，边缘向下完全浸没。 24 小时结束时（ +0.5 小时， -0 小时），同时将所有样品取出，用干布擦净表面的水分后马上称量，精确到 0.001g。如果样品厚度小于或等于 1/16 英寸，擦干后马上将其放在称量瓶中称重。 7.2 2 小时沉浸 -对于吸水率相当高的材料的所有厚度的样品，以及 2 小时内 吸水 重量会明显增 加的其他材料的 薄 样品 ，除了应将时间缩短为 120 4 分钟外，其他操作 应该按照 7.1 的描述进行。 7.3 重
10、复沉浸 -样品浸入 2 小时后称量，精确到 0.001g，然后再次浸入水中 24小时后称量。 注 3 在使用这种测试方法的情况下， 24h 吸收的水的量可能比没有被中断的浸泡时间要少。 7.4 长时间沉浸 -为了测量充分饱和时的吸水量，除了在 24 小时后 ，将样品 取出 ， 用干布擦干水分后马上称量，精确到 0.001g，然后重新浸入水中之外，其他操作都 照 7.1 中的描述进行 。样品要在一周后称量一次，以后每两个星期称量一次直到连续三次称量的增长量的平均值小于总增长量的 1%或者 5mg， 那么认为样品已饱和。 饱和 重量和干燥重量间的差值是饱和后的吸水量。 7.5 2 小时沸水沉浸 -
11、调整处理过的样品应该放置在沸腾的蒸馏水容器中，边缘向下完全浸没。 120 4 分钟后，取出样品，并放置在室温下的蒸馏水中冷却。15 1 分钟后，同时取出样品，擦干后马上称量，精确到 0.001g。如果样品厚度小于或等于 1/16 英寸，应该放置在称量瓶中称重。 7.6 半小时沸水沉浸 -对于吸水率相当高的材料的所有厚度的样品，以及半小时内重量可以明显增加的其他材料的薄样品，除了浸入时间缩短到 30 1 分钟之外，其他操作按照 7.5 的描述进行。 7.7 50沉浸 -除了浸入时间和浸入温度分别调整为 48 1 小时和 50 1(122.0 6 1.8F) ，同时省略掉浸水冷却操作之外，其他要操
12、作按照 7.5 的描述进行。 7.8 当需要与其他塑料的吸水率相比较时，采用 7.1 中描述的 24 小时沉浸工艺和 7.4 中测量的均衡值。 ASTM D570 - 98 (2010) 15 8 再调整处理 8.1 如果知道或怀疑材料中含有一定数量的可溶于水的成分，样品浸水后应该称量 一次 ，然后 将样品 按照前面干燥的时间和温度重新处理。然后在干燥器中冷却后再次称量。如果重新处理过后的重量比处理前的重量低，两者间的差值为浸水试验中水溶性材料的 损失量 。对于这样的材料，其 吸水率应该是浸水后增加重量与水溶性材料重量之和。 9 计算和报告 9.1 报告应该包含每一个样品的吸水率以及三个样品的
13、平均吸水率，具体如下： 9.1.1 样品在试验前的尺寸，按照 5.6 中 的要求测量，精确到 0.025mm (0.001 in.)。 9.1.2 处理时间和温度。 9.1.3 使用的沉浸工艺。 9.1.4 浸入时间（仅限于长时间沉浸工艺）。 9.1.5 沉浸时重量增加百分率，精确到 0.01%，计算公式如下： 增加百分率， %=调整处理后的重量 调整处理后的重量浸水后的重量 100 9.1.6 浸水时可溶性材料损失百分率， 精确到 0.01%，计算公式如下 （ 见 注 5） ： 可溶性材料损失率， %=调整处理后的重量 重新调整处理后的重量调整处理后的重量 100 注 5 在浸入水中后，重新
14、调整样品的重量超过了在浸泡前的条件重量 。 9.1.7 对于长时间沉浸工艺， 做出 增加 的 重量和每次浸入时间的平方根 的函数的曲线图。 曲线的起始斜率与塑料中水的扩散常数成比例。 函数曲线上重量变化很小或无变化的平坦区作为塑料的饱和含水量 。 9.1.8 含水率是 9.1.5 和 9.1.6 数值之和。 9.1.9 样品外观出现褶皱，裂缝或变化的观察值 。 10. 精确度和偏差 10.1 精确度 -按照 7.1 的工艺在一个实验室内进行的操作，以及三种材料 在 三ASTM D570 - 98 (2010) 16 个 实验室 内进行试验 。 分析这些数据得到下面的变化系数（三次重复的平均值） 实验室内 实验室间 平均吸水率大于 1%(两种材料 ) 2.33% 4.89% 平均吸水率小于 0.2%（一种材料） 9.01% 16.63% 注 7 目前正在用循环法研究该试验方法的可重复性和可再现性。 10.2 偏差 -由于没有一个可接收的解决方法制定该性能的真实数值，因此该试验方法的偏差没有一个合理的陈述。 11. 关键词 11.1 吸水率； 浸水； 塑料； 水
