ASTM D1434-23 测定塑料薄膜和薄片气体渗透性的标准测试方法

美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的标准“ASTM D1434-23 测定塑料薄膜和薄片气体渗透性的标准测试方法”描述了一种用于测定气体通过薄膜、薄片、层压板和涂塑纸或织物等塑料的稳态传输速率的压力计方法。该测试方法可以确定：

• 气体传输率
• 渗透性
• 均质材料的渗透性

就本标准而言，适用以下术语和定义：

• 气体透过率是指在测试条件下，单位时间内透过塑料薄膜平行表面的特定气体的量。应指定测试条件，包括薄膜两侧的气体温度和分压。还应注意影响气体运输的其他因素，例如相对湿度和静水压力。
• 电导率是气体透过率与薄膜两侧气体分压差之比。
• 介电常数是电导率和薄膜厚度的乘积。渗透性仅对均质材料有意义，它是块体材料的一种特性。除非已经使用几种不同厚度的材料验证了渗透性的恒定性，否则不应使用该量。
• 稳定状态是指薄膜中吸收的气体量与通过薄膜的气体流量达到平衡的情况。

测试时，将样品安装在气体透射室中，在两个腔室之间形成封闭的半屏障。一个腔室含有一定高压的测试气体，另一个腔室接收较低压力的渗透气体。低压室最初被抽空。抽真空后，低压室中可以积聚渗透测试气体。通过监测压力随时间增加的斜率来确定气体通过测试样品的传输情况。

这些测量对单一纯气体通过薄膜和薄片的气体传导进行了半定量估计。测量值与任何特定用途（例如包装内容保护）的相关性必须通过经验确定。气体透过率受到这些测试中未具体提及的条件的影响，例如水分含量、增塑剂含量和不均匀性。这些测试不包括任何可能包含在包装应用中的密封测试规定。测试使用湿度变化为 0% 的气体进行。

为了减少材料脱气问题（例如吸收的水蒸气或溶剂），所有测试样品均需根据 ASTM D618-21 的要求，在 48 度±23 度的干燥器中进行调节，对于需要进行调节的测试，至少在测试前 2 小时，使用氯化钙或其他合适的干燥剂进行调节。

如果报告中描述了这些条件，则可以使用调节样品的替代方法。例如，另一种调节方法是将样品放入清洁箱中以去除吸收的水分或溶剂。

对于环境测试，电池的温度应控制在 23 度±2 度。对于能够控制电池温度的设备，应使用正负 1 度的公差。

所描述的测试方法和对要测试的一批材料进行取样所使用的技术应取决于所寻求的信息类型。应注意确保样品能够代表薄膜卷宽度和长度的条件。 《ASTM D1898-68（1989）塑料取样标准规范》规定，在对大量材料进行取样时，应测试足够数量的样品，以确保信息能够代表该批次或其他被测试的批次大小。

进行试验时，将适当体积的填充物放入低压腔内。低压室内放置一张滤纸。在与样品接触的低压室密封面上涂有一层薄而均匀的真空脂。应避免使用过多的油脂，因为它可能会渗到滤纸上并降低透射率暴露面积。

将调节好的样品放入低压室并检查是否有皱纹或松散。样品起皱会导致腔室泄漏，而安装松散的样品将具有更大的表面积。这两种情况都可能导致错误的测试结果。

将高压室中的 O 形圈和密封面轻轻涂抹油脂，然后小心地放置在样品上，并以均匀的压力固定到位，以确保真空密封。

启动真空泵，将低压室系统内的空气抽空，再将高压室抽空。当排气压力达到26Pa以下时，关闭相关阀门，停止真空泵。抽空系统所需的时间取决于系统容量和样品气体的释放量。

如果低压室中的压力立即上升，这可能表明存在泄漏或大量样品气体已被排出，必须重复样品组装或初始抽空，或两者兼而有之。

测试气体被引入高压室。当压力达到所需的测试压力水平时，气体供应就会关闭。记录高压值。当添加测试气体时，低压侧压力的增加证实气体已通过样品。

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