ISO 15512 塑料 - 水分含量测定

国际标准化组织 (ISO) 发布的 ISO 15512《塑料——水分含量测定》标准描述了测定粉末、颗粒和成品塑料水分含量的方法。这些方法不测试塑料的吸水率（动力学和平衡），而吸水率的测定则依据 ISO 62 标准。

方法 A 适用于测定低至 0,1% 的含水量，准确度为 0,1%。方法 B 和 C 适用于测定低至 0,01% 的含水量，准确度为 0,01%。方法 D 适用于测定低至 0,01% 的含水量，准确度为 0,01%。方法 E 适用于测定低至 0,001% 的含水量，准确度为 0,001%。上述准确度为检测限，取决于最大样品质量。含水量以质量百分比表示。

方法 D 适用于聚酰胺 (PA)、聚碳酸酯 (PC)、聚丙烯 (PP)、聚乙烯 (PE)、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚酯、聚四氟乙烯 (PTFE)、聚氯乙烯 (PVC)、聚乳酸 (PLA) 和聚酰胺二甲胺 (PAI)。但不建议使用此方法，尤其不适用于可能释放氨的样品。方法 A、B、C 和 E 通常适用于所有类型的塑料和各种含水量。

水分含量是材料加工的重要参数，应保持在相关材料标准规定的水平以下。

本标准定义了六种替代方法：

• 方法A是一种使用无水甲醇的萃取方法，随后对萃取液进行卡尔·费休滴定。该方法适用于所有塑料，尤其适用于尺寸小于4 mm x 4 mm x 3 mm的颗粒。例如，它也可用于不溶于甲醇的粉末状预聚物材料。
• 方法B1是一种使用管式烘箱的蒸发法。将测试样品中的水分蒸发，并用干燥空气或氮气作为载气转移至滴定池，然后通过卡尔·费休滴定或水分传感器对收集到的水分进行库仑测定。该方法适用于所有塑料，尤其适用于尺寸小于4 mm x 4 mm x 3 mm的颗粒。
• 方法B2是一种使用加热样品瓶进行的蒸发法。将测试样品中的水分蒸发，并用干燥空气或氮气作为载气转移至滴定池，然后对收集到的水进行卡尔·费休滴定。该方法适用于所有塑料，尤其适用于尺寸小于4 mm x 4 mm x 3 mm的颗粒。
• 方法C是一种压力计法。该方法通过测量真空条件下水蒸发引起的压力升高来确定水含量。对于含有除水以外其他挥发性化合物的塑料样品，如果这些化合物的含量显著影响室温下的蒸气压，则该方法不适用。应定期检测大量挥发性化合物的存在，例如采用气相色谱法。对于新型或新品质的材料，此类检测尤为必要。
• 方法D是一种热库仑法，使用五氧化二磷池检测蒸发水。测试样品中的水分蒸发后，由干燥空气或氮气载气输送至传感器池，然后对收集到的水分进行库仑测定。本方法不适用于含有除水以外其他挥发性化合物的塑料样品，因为这些化合物的含量会显著影响室温下的蒸汽压。对于可能与五氧化二磷传感器酸性涂层发生反应的挥发性成分，例如氨或任何类型的胺，这一点尤为重要。应定期检查样品中是否存在大量挥发性化合物。对于新型或新等级的材料，此类检查尤为必要。
• 方法E是一种基于氢化钙的方法。样品中的水分在真空和加热的共同作用下蒸发。蒸发的水分与氢化钙反应生成分子氢和氢氧化钙。氢气的生成会导致真空压力升高，升高的幅度与蒸发的水量成正比。不与氢化钙反应的挥发性成分会在冷阱中冷凝，不会影响测量结果。

实验室间测定塑料含水量的可比性通常较低。主要原因是样品包装、样品处理以及设备和设置方面的差异。例如，样品应包装在专用玻璃容器或带有防水层的密封袋中。样品处理最好在干燥的氮气或空气中进行。为提高重复性和再现性，应严格遵循本文件中描述的步骤。

本标准未规定蒸发法的温度设定值。对于压力法，通常使用200摄氏度的温度。然而，对于某些冷凝材料，该温度可能过高，例如，由于冷凝反应，可能导致水的生成。

加热温度应根据被测材料、所用设备和实际条件进行优化。温度过低，被测材料中的水分无法完全蒸发；温度过高则会导致分解和冷凝反应等因素引发水的生成。

该标准包含优化加热温度的程序，以选择测定水分含量的正确温度，并提高实验室间的可比性。

即使塑料材料中含有少量水分，也会在注塑或挤出等加工过程中造成严重问题。过多的水分会导致水解（化学降解），从而产生气泡、空隙、扩散痕迹、机械强度降低、尺寸不稳定和加速老化等缺陷。在汽车、包装、电子和建筑等行业，水分控制对于质量保证至关重要。

简而言之，ISO 15512 标准确保实验室和制造商之间获得一致且可重复的结果。它支持材料性能符合相关标准，其中水分含量必须低于规定的阈值，以确保安全加工。该标准已被许多国家采纳为国家标准，广泛应用于热塑性塑料、热固性塑料、薄膜和片材。该标准在维护全球塑料产品的完整性和性能方面发挥着至关重要的作用。

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