GB／T 1038.2-2022  塑料制品 薄膜和薄片 气体透过性试验方法 第2部分：等压法

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本方法用于测定通过材料渗透的氧气量。使用库仑传感器来测定渗透通过材料并由载气携带至传 感器的氧气量， 传感器产生的电流与单位时间内通过传感器的氧气量成正比

图A.1所示为典型仪器示意图。 通过阀12将传感器（见图A.1中9)连接在旁路上，避免装夹试样（见图A.1中2)时传感器暴露在 空气中。载气或试验气体通过渗透腔上游的阀（见图A.1中7)进入A腔。催化装置（见图A.1中11) 用于消除载气中可能存在的氧气形位公差标准， 注：可选用其他消除载气中氧气的合适方法

A.3.1载气应为含有0.5%～3%（体积分数）氢气的干燥氮气。按体积计，载气中氧气不应超过 100μL/L。 A.3.2试验气体应为干燥氧气，体积纯度至少为99.5%。 注：对于氧气透过率高的材料，可使用氮气与氧气的混合气体，比如空气（21%氧气）。也可以通过7.3.5中所述方 法减小试样的有效透过面积。 A.3.3气体调节装置（见图A.1中4)应放置在渗透腔的上游，以满足表1中的调节条件。监测气体湿 度的装置可安装在载气和/或试验气体管路内

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氧气出口（或吹洗时的载气出口）； 测量载气中氧气的库仑传感器； 10 载气出口； 11 催化装置，用以消除载气中的氧气； 12 三通阀： 吹洗渗透腔时的载气出口

图A.1使用库仑传感器法测定氧气透过性的仪器示意图

建议便用已知透过率的标准物质定期对传感器进行校验。 注：本方法中使用的氧传感器是库仑装置，按法拉第定律产生线性输出。原理上，经过传感器的每个氧分子可产生 四个电荷。考虑传感器已知有95%～98%的基础效能，可被视为固有的标准，无需进行标定。因此，该方法可 被用作参考方法。然而，如传感器损坏，或出现 一定程度的损耗，吸收效率和响应信号降低，则需进行标定

A.5.1将按第6章要求进行状态调节后的试样裁成合适尺寸，装人渗透腔，设置试验条件。 A.5.2用5mL/min～25mL/min流速的载气吹洗渗透腔（A腔和B腔）30min。对于透过性非常低 的材料，应增加吹洗时间，先用25mL/min~50mL/min流速的载气吹洗A腔和B腔3min~4min 后，再将载气流速调整为5mL/min~25mL/min吹洗30min。 A.5.3检查仪器是否存在泄漏情况。 A.5.4通过与传感器相连的电压测量装置监测传感器产生的电流。待传感器信号稳定时，将对应的电 玉记录为零点电压。 A.5.5立即调节渗透腔上游的两个阀（见图A.1中7)，使氧气通过A腔，直至传感器信号稳定，记录该 信号值。 透过率较高的薄膜，可能在30min～60min之后达到平衡，较厚或更复杂的材料可能需要几个小 时才能获得氧气透过的稳态。在报告中记录达到平衡所等待的时间，

A.5.6按以上步骤对其他试样进行测试。

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A.6.2氧气透过系数

氧气透过系数（P)单位为摩尔米每平方米秒帕[mol·m/（m·s·Pa)]。P是聚合物的一种物理 生能，仅取决于试验气体和试验条件。 P的理论值按式（A.2）计算

式中： O,GTR一—氧气透过率，单位为摩尔每平方米秒帕[mol/（m·s·Pa)]； d 试样的厚度，单位为米（m）。 注1：使用标准条件的气体体积时，O.GTR单位通常为立方厘米每平方米二十四小时[cm/（m·24h)]。

式中： O,GTR一—氧气透过率，单位为摩尔每平方米秒帕[mol/（m·s·Pa)]； d 试样的厚度，单位为米（m）。 注1：使用标准条件的气体体积时，O;GTR单位通常为立方厘米每平方米二十四小时[cm/（m·24h)]。 注2. 以体和表示时,P单位为立方通米通米每平方面米秒帕Fcm. cm/(em. s. Pa)1

试验报告应包含以下信息。 a）本文件编号。 b）识别所用测试仪器的必要信息（品牌、制造商等）。 c）试样说明，包括： 样品描述，即薄膜、薄片、层压片等； 制备方法，即流延、吹塑、层压等； 试样的氧气渗透方向。 d) 被测试样的数量。 一 每片试样的平均厚度、最小厚度和最大厚度。 试样状态调节的详细说明。 g）有效渗透面积。

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试验条件。 i) 试验时的环境大气压。 j) A腔的氧气分压（见A.3.2）。 k) 试验时的载气流速。 1) 氧气进入A腔后，渗透达到稳定状态所需要的时间。 m） 每片试样的氧气透过率、氧气透过系数（需要时）。 n）试验日期。

试验条件。 i) 试验时的环境大气压。 j) A腔的氧气分压（见A.3.2)。 k) 试验时的载气流速。 1) 氧气进入A腔后，渗透达到稳定状态所需要的时间。 m）每片试样的氧气透过率、氧气透过系数（需要时）。 n）试验日期

B.3.4毛细管柱、氢火焰离子化检测器（FID）

图B.1使用气相色谱法测定气体透过性的仪器示意图

该装置适用于高分子量有机气体，比如气味或芳香气体。 此类情况下，当蒸气通过渗透腔进人气相色谱柱和检测器时，应注意避免蒸气的冷凝。 B.4载气和试验气体

该装置适用于高分子量有机气体，比如气味或芳香气体。 此类情况下，当蒸气通过渗透腔进人气相色谱柱和检测器时，应注意避免蒸气的冷凝

B.4.1载气应与检测仪器相匹配。 B.4.2试验气体纯度和混合气体中每种气体的浓度应已知，并精确到士1%以内。 B.4.3气体中不应含有可能影响测试的杂质

使用以下方法可获得气相色谱柱的标样图谱

B.5.2.1从专业的供应商处定购已知被测气体浓度的混合气体，且浓度范围能够满足试验预

B.5.2.2在定量环的上游依次连接每个气瓶，并记录相同条件下每种气体对应的图谱

B.5.3.1该方法适用于非空气成分气体的检测，

B.5.3.1该方法适用于非空气成分气体的检测 B.5.3.2在设计有隔板的玻璃瓶中将样品稀释到不同的浓度天然气标准，例如用空气稀释。 B.5.3.3用容量注射器，将已知体积的每一种稀释后的试样注射到色谱柱内。在相同条件下，记录每 种浓度样品的图谱。

B.5.4准备标样图谱

B.7.2气体透过系数

气体透过系数（P)单位为摩尔米每平方米秒帕[mol·m/（m·s·Pa)]，按式（B.2)计算： P=GTRXd

式中： GTR 气体透过率，单位为摩尔每平方米秒帕[mol/（m·s·Pa)]； d 试样的平均厚度，单位为米（m）。 注：在一个大气压下转换成标准条件的气体体积时，GTR通常用立方厘米每平方米二十四小时[cm/（m·24h)］ 表示。

石油化工标准规范范本试验报告应包含以下信息

a）本文件编号。 b） 识别所用测试仪器的必要信息（品牌、制造商等）。 c） 试样说明，包括： 样品的描述，即薄膜、薄片、层压片等； 制备方法，即流延、吹塑、层压等； 试样的气体渗透方向。 d） 被测试样的数量。 e) 每片试样的平均厚度、最小厚度和最大厚度。 试样状态调节的详细说明。 g）有效渗透面积。 h）试验条件。 1） 试验时的环境大气压。 试验气体。如适用，混合气体的成分，以及成分测定方法的说明。 k 试验时的载气流速。 ） 氧气进入A腔后，渗透达到稳定状态所需要的时间。 m）每片试样的氧气透过率、氧气透过系数（需要时）。 n）试验日期