ГОСТ 9.707-81 Материалы полимерные. Методы ускоренных испытаний на климатическое старение

Настоящий стандарт распространяется на полимерные материалы, детали и узлы из них в ненапряженном состоянии, а также на резиновые детали в напряженном состоянии (сжатие радиальное до 25 %, осевое до 45 %). Он устанавливает методы ускоренных испытаний для определения и прогнозирования изменения свойств при термовлажностном климатическом старении в условиях хранения 1, 2, 3, 4, 5 (в упаковке и без нее) и эксплуатации категории 2, 3, 4, 5 по ГОСТ 15150-69.

1. Область применения

Стандарт определяет методы ускоренных испытаний полимерных материалов для прогнозирования их сохраняемости при воздействии климатических факторов: положительной и отрицательной температуры, сезонных и суточных циклических изменений температуры, а также влажности воздуха. Испытания проводят по одному или нескольким характерным показателям старения, установленным в стандартах или технических условиях на материал.

2. Метод 1. Прогнозирование свойств при температурно-влажностном старении

Метод предназначен для определения и прогнозирования изменения свойств материалов, деталей и узлов при хранении в герметичных и негерметичных условиях. Сущность метода заключается в проведении ускоренных испытаний при повышенных температурах, установлении кинетической зависимости изменения показателя и построении кривой прогноза.

2.1. Аппаратура

• Испытательная камера и термостат: для поддержания температуры с предельной погрешностью ±2 °C до 249 °C и ±3 °C от 250 °C. Камера должна обеспечивать регулирование относительной влажности с погрешностью ±3 % и перепад температуры в рабочем объеме ±2 °C.
• Контейнер герметичный: с крышкой и прокладкой для размещения образцов.
• Весы: с предельной допускаемой погрешностью ±0,01 %.

2.2. Подготовка и проведение испытаний

Составляют программу испытаний, в которой указывают объект, цель, предполагаемые условия хранения, характерный показатель старения и его предельно допускаемое значение. Образцы помещают в герметичные контейнеры. Термическое старение проводят при температурах T₁ < T₂ < T₃ < … < T_n, где n ≥ 4. Интервал между температурами должен быть не менее 10 °C. Минимальная температура испытаний T₁ должна быть равна или выше абсолютного максимума температуры хранения. Максимальная температура T_max должна быть на 10 °C ниже температуры, при которой в материале начинаются необратимые процессы.

2.3. Обработка результатов

Для каждого значения показателя строят график зависимости его изменения от продолжительности старения. Вычисляют коэффициент E, характеризующий зависимость скорости изменения показателя от температуры. По значению E_ср и эквивалентной температуре T_э (определяемой по климатическому району хранения) строят кривую прогноза, по которой определяют значение показателя после заданной продолжительности хранения или срок хранения до достижения заданного значения.

3. Метод 2. Испытания циклическими воздействиями

Метод заключается в проведении ускоренных испытаний циклами, последовательно имитирующими воздействие положительной температуры и влажности, отрицательной температуры и их перепадов за год или несколько лет.

3.1. Аппаратура и подготовка

Аппаратура должна соответствовать требованиям Метода 1. Перед испытаниями устанавливают наличие химического взаимодействия материала с влагой. Образцы кондиционируют до достижения постоянной массовой доли влаги.

3.2. Проведение испытаний

Испытания проводят циклами, последовательность которых зависит от заданных условий хранения.

• Воздействие положительной температуры и влажности: проводят при повышенных температурах и постоянной абсолютной влажности воздуха (13,6 ± 2,6) г/м³.
• Воздействие отрицательной температуры: для имитации одного года хранения в любом районе — при температуре минус 60 °C в течение 6 часов.
• Воздействие перепадов температуры: имитируют один год хранения изменением температуры от минус 60 °C до 60 °C с выдержками при промежуточных температурах. Количество переходов за год устанавливают по ГОСТ 16350-80.

4. Метод 3. Сравнительная оценка стойкости материалов

Сущность метода заключается в одновременном проведении ускоренных испытаний исследуемого материала и материала-аналога. Устанавливают три режима испытаний, которые начинают одновременно:

• Режим 1: при температуре T_max, продолжительность 30 суток.
• Режим 2: при температуре T₁ = T_max — 20 °C, продолжительность 60 суток.
• Режим 3: имитирует 20 перепадов температуры.

По результатам испытаний дается сравнительная оценка стойкости исследуемого материала по отношению к материалу-аналогу.

5. Термины и определения

6. Ссылочные нормативные документы