中文版 ISO 291-2008

塑料——塑料试样状态调节和试验的标准环境

1范围

    本标准提出了各种塑料及各类试样在相当于实验室平均环境条件的恒定环境条件下进行状态调节和试验的规范。

本标准不包括用于某些特殊试验或材料或模拟某特定气候条件的专用环境。

2 规范性引用文件

    以下文件在使用本文件中不可或缺。未标示日期的文件，其最新版本（包括任何修正）对本标准有效。

ISO 62，塑料——水吸附量的测定

3定义

    本标准采用下列定义。

3.1  标准环境 

    标准环境是指优先选用的、规定了空气温度和湿度且了大气压强和空气循环速度范围的恒定环境，该空气中不含明显的外加成分，且环境未受到任何明显的外加辐射影响。

    注1：标准环境使样品或试样能够达到并保持规定的状态。

    注2：标准环境相当于实验室的平均环境条件，并能建立在（环境可控制的）状态调节柜、箱或房间中。

3.2  状态调节环境  

    进行试验前保存样品或试样的恒定环境。

3.3  试验环境  

    在整个试验期间样品或试样所处的恒定环境。

3.4状态调节

    为使样品或试样达到温度和湿度的平衡状态所进行的一种或多种操作。

3.5  状态调节程序 

    状态调节环境和状态调节周期的结合。

3.6  室温  

相当于没有控制温、湿度的实验室一般大气条件的环境。

注：“室温状态下”指空气温度在规定的范围内，相对湿度、大气压力或空气循环速率没有规定。空气温度一般指18 oC至28 oC，表述为“18 oC至28 oC的室温状态下”。

4原理

如果把试样暴露在规定的状态调节环境或温度中，那么试样与状态调节环境或温度之间即可达到可再现的温度和/或含湿量平衡的状态。

    本标准中没有说明如何确定试样是否湿度敏感的方法。

    一些材料可能需要特殊的状态调节条件，需遵照相关的国际标准。

5标准环境

除非另有规定，使用表1所给的条件作为标准环境。

表1标准环境

注：表1中的数值适用于大气压强在86 kPa和106 kPa之间的一般海拔高度及空气循环速度≤1 m/s的场合。

6标准环境的等级

表2给出了标准环境的两种不同等级，对应于温度和相对湿度的不同容差（即容许偏差）水平。表2给出的容差适用于试验环境内或状态调节环境内试样所处的空间。1类样品室需要更频繁的校正，遵照生产商的建议进行校正。样品室每年至少校正一次。

表2对应于不同容许偏差的标准环境等级

注：通常，容差是配合成对的，即1级容差或2级容差都是相对于温度和相对湿度两者而言的。

7标准温度和室温

    如果湿度对所测性能没有影响或其影响可忽略不计，则不必控制相对湿度。相应的两个环境称作“温度23”和“温度27”。

    同样，如果温度和湿度对所测性能都没有任何显著影响，则温度和相对湿度都不必控制。在这种情况下，该环境称为“室温”。

8程序

8.1状态调节

    状态调节时间应在材料的相关标准中规定。

    当在相应标准中未规定状态调节周期时，应采用下列周期：

    a)对于标准环境23/50和27/65，不少于88 h；

    b)对于18-28℃的室温，不少于4 h。

注1：对于塑料材料，其达到湿度平衡所需的时间一般长于达到温度平衡的时间。

注2：参照a）进行状态调节的样品，可能不能达到湿度平衡。状态调节时间长于ISO 62中规定的t70会使试样达到足够的平衡。t70与厚度的平方相关。更多的关于达到平衡所需时间的信息请见附录A。

8.2 除非另有规定，状态调节后的试样应在与状态调节相同的环境或温度下进行试验。在任何情况下，试验都应在将试样从状态调节环境内取出后立即进行。

附录A

（资料性附录）

在状态调节环境中塑料湿平衡的到达

    在某种环境中进行状态调节的试样，其吸湿量和吸收或解吸湿气的速率显著取决于制作试样材料的特性和形状。

    8.1中给出的状态调节时间可能不适用，特别是对于下列情况：

    ——已知只有经很长时间才能与其状态调节环境达到平衡的材料厚度和材料特性（例如某些聚酰胺类及厚度大于2 mm的试样，见ISO 62）；

    ——其吸湿能力与到达平衡所要求的时间都无法事先估算的不熟悉的材料。

    在这些情况中，可任选下列一种方法：

    a)在不会使材料发生明显或永久变化的高温下烘干该材料（对于很多材料，可接受的温度为50℃士2℃）；在干燥器中至少冷却试样2 h，使其达到试验温度。在测试报告中指出状态调节条件与ISO 291要求不一致，但是使用的条件为对于特殊状况的建议的备选条件。

b)在标准环境23/50中调节该试样，直至达到平衡；ISO 62定义的足够的时间t70为达到饱和水含量的70%所需的时间。如果t70对应的试样厚度为d0，使用下式计算其他厚度试样的调节时间t’70：

式中：t’70为需要的状态调节时间；t70为试样厚度为d0时，达到湿度平衡所需的时间，按ISO 62决定；d为按本国际标准进行状态调节试样的厚度。

在测试报告中对此进行说明。

    c)将试样放置于已升至预定温度以及规定湿度（优选50% 或65%湿度）的鼓风烘箱或状态调节箱内，直至到达湿含量平衡（该温度和相对湿度应由有关各方商定并应写入试验报告中）。

    方法a）有个缺点，即某些性能值，尤其是力学性能值，在干态下与在标准环境23/50中状态调节后得到的测定值不同。因此，该状态调节程序与ISO 291的规定不一致，但是其为建议的备选条件。

    对于方法b），下列经验做法可能是有用的，如果间隔d2个星期进行称量，所得结果的变化率不大于0.1%时，可以假定为已经到达平衡（其中d为试样厚度，单位为mm）。

    如果已知聚合物的湿扩散特性并能用于确定适宜的暴露周期和条件时，则使用方法c）。应把试样放置在烘箱或状态调节箱内，直到其处在湿含量平衡的状态。如果在状态调节期间（至少1天）材料平均湿含量的变化率小于0. 01%（按ISO 62阐述的质量损失方法计算）时，即到达了该状态。

如果已知湿扩散系数D，则到达湿含量平衡的时间使用下式计算，或定为1天，取两者中的较大者。

式中，t70为达到有效湿平衡所需的时间（见ISO 62）；d为试样厚度，单位为mm；D为湿度扩散系数，mm2/s。

附录B

（资料性附录）

背景资料

B.1概述

    IS0 291:1997的前一版IS0 291：1977是以ISO/TC 125制定的IS0 554：1976《状态调节和/或试验的标准环境一规范》为基础制定的。

    IS0 291:1977已不能代表当前的技术水平，其所使用的一些术语已经过时。例如；

    ——对不控制湿度的环境术语，如环境23，易与标准环境23/50（需控制湿度）相混淆；

    ——温度和相对湿度的容差仅包括随时间方面的偏差；

    ——相对湿度的容差低于理论可能值，例如，将未给出附加（例如涉及湿度计的时间常数）的2级环境的相对湿度容差规定为士5%是没有物理意义的。

B.2新的相对湿度容差

在本标准中给出的较宽的容差包括随时间的和随环境内试样位置两方面的偏差，表2中规定的相对湿度容差考虑到下述事实，即在给定温度容差下理论上能达到的最小容差（即如果容许的露点偏差为±0.0 oC时的容差）比IS0 291：1977中给出的容差要宽。

    相对湿度的容差△U(%)由下式给出：

    ΔU=KA X ΔƟ 十KD XΔƟD

式中；ΔƟ -空气温度容差；

    ΔƟD -露点温度容差；

    KA—空气温度系数；

    KD-露点温度系数。

    例如：当ΔƟD =0.0 oC时，相对湿度的容差

    ——标准环境23/50，2级容差：

    ΔU =3.03×2.0% RH+3. 30×0.0% RH=±6. 06% RH

    ——标准环境27/65，1级容差（ΔƟ=1.0 oC）：

    △U=3. 82×1.0% RH +3. 76X0.0% RH =±3. 82% RH

    因此，从实际观点看来，2级标准环境相对湿度容差应定为±10%(对于1级标准环境应定为±5%)，这包括：

    ——露点的实际容差；

    ——控制装置和湿度计的一般误差和漂移的容差。