本标准根据切片和尺寸因子规定了两种方法来测定含填充气体的闭孔塑料(一般90%)因为扩散而引起的随时间而变化的热阻。用标准方法来测试热阻值，方法A是对放置在受控温度环境下的薄片时间进行定期测试热阻的方法。此试验方法结合数值处理可以退出大厚度材料热阻随时间变化而变化的函数关系。方法B提供了一个无贴面闭孔塑料的设计寿命(25年或更长)期内热阻的测试方法。这个方法目前只适用于无贴面的均质材料。对于这个方法，如果材料的核心和表面所取得的试件在初始厚度方向上的热阻以及热阻随时间的变化小于10%就可以认为样品材料是均匀的。通常有自然表皮或密度有正常变化的样品可以被认为是均匀材料。 GB/T 19687-2005 闭孔塑料长期热阻变化的测定 实验室加速测试方法 GB/T19687-2005 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 91.100.60
中华人民共和国国家标准
GB/T19687—2005/ISO11561:1999闭孔塑料长期热阻变化的测定
实验室加速测试方法
Determination of the long -- term change in thermal resistance ofclosed-cell plastics(accelerated laboratory test methods)（ISO11561：1999,IDT）
2005-03-17发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2005-10-01实施
ISO前言
引言·
规范性引用文件
术语和定义
测试方法(通用)
方法A-
方法B-
试验报告
-芯材热性能随时间变化的测定
测定无贴面材料设计寿命热阻的简化试验附录A(资料性附录）
附录B(资料性附录)
参考文献
分析模型
测定贴面样品长期热阻的例子
GB/T19687-2005/ISO11561:1999IV
GB/T19687—2005/IS011561：1999本标准等同采用ISO11561：1999《绝热材料的老化闭孔塑料长期热阻变化的测定
实验室加速
测试方法》。
本标准的附录A和附录B为资料性附录。请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。本标准由中国建筑材料工业协会提出。本标准由全国绝热材料标准化技术委员会（SAC/TC191)归口。本标准负责起草单位：国家玻璃纤维产品质量监督检验中心。本标准参加起草单位：欧文斯科宁(中国)投资有限公司、广州市欧橡隔热材料有限公司、泰兴市兆胜科技发展有限公司。
本标准主要起草人：成钢、陈尚、葛敦世、曾乃全、尹义青、张瑛、张游、m
GB/T19687—2005/IS011561：1999ISO前言
国际标准化组织（ISO)是由各国标准化团体(ISO成员团体）组成的世界性联合会。制定国际标准的工作通常由ISO的技术委员会完成，各成员团体若对某技术委员会确定的项目感兴趣，均有权参加该委员会的工作。与ISO保持联系的各国际组织（官方的或非官方的）也可参加有关工作。在电工技术标准化方面，ISO与国际电工委员会(IEC)保持密切合作关系。国际标准遵照ISO/IEC导则第3部分的规则起草。由技术委员会通过的国际标准草案提交各成员团体表决，需取得至少75%参加表决的成员团体的同意，才能作为国际标准正式发布。ISO11561由ISO/TC163/SC1绝热材料技术委员会测试和建议方法分委员会制定。本标准中的附录A和B仅作提示用。I
GB/T19687—2005/IS011561：1999本标准是为测定闭孔泡沫塑料及其制品因为其包容的气体随时间变化而扩散所引起的老化（热阻系数的降低)而制定。材料热阻系数的变化速率会随着不同的材料、温度、厚度以及在厚度方向上材料密度的变化、天然表面层或贴面的变化而变化。长期热阻系数是一个为了建立在实际使用条件下的设计热性能和评价寿命期内节能而要求的性能。
本标准包括两个方法，在这两个方法中将薄片在室温下保存，因为在升高的温度下保存可能引起非扩散过程引起的变化。方法A仅仅适用于芯材。方法B是测定样品在其寿命期内的热阻系数保守值的简化方法。两个提示性附录介绍了老化过程的基本背景和测试带贴面样品时需要注意的因素。人们在多年以前就知道了泡沫塑料的老化现象和机理。人们使用发泡剂可以生产出有相对均勾孔径和较高初始热阻系数的样品。然而在泡沫塑料的寿命期中，空气中的主要成分将通过渗透进入泡孔中，这样就增大了泡孔中的气体压强也增大了混合气体的导热系数。同时一些发泡剂被聚合物基体吸收或溶解，直到饱和，而剩余的发泡剂扩散到空气中。这种内在的扩散取决于扩散系数。而扩散系数又受到温度、空气或各扩散方向上的有效孔径和聚合物基体属性的影响。因为氮气和氧气分子通过渗透进入泡孔的速度远远大于一般使用大分子发泡剂向外扩散的速度，因此整个老化过程包括两个阶段：第一阶段（热阻急剧下降）：因为泡孔中气体组成的快速改变（通常在5年中结束）；a）
b）第二阶段：空气渗透结束，但发泡剂还在非常缓慢地向外扩散（远超过10年，某些情况下甚至超过100年）。
1范围
GB/T196872005/ISO11561：1999闭孔塑料长期热阻变化的测定www.bzxz.net
实验室加速测试方法
本标准根据切片和尺寸因子规定了两种方法来测定含填充气体的闭孔塑料（一般90%）因为扩散而引起的随时间而变化的热阻。用标准方法来测试热阻值，方法A是对放置在受控温度环境下的薄片试件进行定期测试热阻的方法。此试验方法结合数值处理可以推导出大厚度材料热阻随时间变化而变化的函数关系。方法B提供了一个无贴面闭孔塑料的设计寿命（25年或更长）期内热阻的测试方法。这个方法目前只适用于无贴面的均质材料。对于这个方法，如果材料的核心和表面所取得的试件在初始厚度方向上的热阻以及热阻随时间的变化小于10%就可以认为样品材料是均匀的。通常有自然表皮或密度有正常变化的样品可以被认为是均匀材料。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。ISO7345：1987
绝热材料物理量和定义
ISO8301:1991
ISO 8302:1991
ISO9346:1987
3术语和定义
绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法绝热材料传质物理量及其定义
ISO7345：1987和ISO9346：1987确立的以及下列术语和定义适用于本标准：注：表1给出了物理量及其符号。3.1
老化ageing
材料、制品或系统的物理、机械和热性能随时间的变化而变化的过程。3.2
老化值agedvalue
材料、制品或系统在已知环境暴露一定时间后某种性能的数值。3.3
加速老化值acceleratedagedvalue在规定时间间隔和规定的暴露环境下，通过实验室试验或可再现的预测模型来模拟实际应用情况而得到的测定值。
设计使用寿命designlife-time
安装的材料、制品或系统保持设计性能的期限。1
GB/T19687—2005/ISO11561：19993.5
有效扩散系数
effectivediffusioncoefficient材料在规定厚度和规定温度下因为内部气体压力不同而产生的引起材料性能变化的气体传递速率。
老化第一阶段
primarystage
老化过程中热性能主要因气体组分扩散而产生的变化阶段。主要表现为氮气和氧气渗入或透过闭孔塑料所引起的变化
尺寸因子
scalingfactor
样品和试件厚度比的平方。
注：这个尺寸因子表达的是泡沫塑料因为厚度不同而在老化过程中的表现出来的加速速率。3.8
secondary stage
第二阶段
老化过程中主要因高分子量的发泡气体逸出闭孔塑料而产生热性能变化的阶段表1物理量及其符号
热扩散系数（导温系数）
导热系数
定压下的比热容
气体扩散系数
参考板的气体扩散系数
试件的厚度(切片）
参考板的厚度
傅立叶数
老化的天数
老化期
热阻系数
初始的热阻系数
处理时间t后试件的热阻系数
老化期内平均的热阻
原始热阻
老化时间t后的热阻
老化n天的热阻
尺寸因子
wy(m·k)
J/@kg·K)
m·K/w
m·K/W
m·K/W
m2·K/W
表1（续）
物理量
试验开始的时间
热板或冷板的温度
平均温度
表面损坏层厚度
损坏面层厚度thicknessofdamagedsurfacelayer（TDSL）GB/T19687-—2005/ISO11561:1999量纲
制备试件的过程中由于表面气孔破裂所损坏的厚度，在一个面上等于表面气孔的平均孔径。3.10
过度点transitionpoint
闭孔的泡沫塑料从老化的一阶段向第二阶段过渡的估计时间点。
注：这也被称为转折点。
测试方法（通用）
4.1状态调节
附录A中提供了切片方法的数学模型。试验建立在切片试件和所需要预测样品的性能是相同的条件下，例如两者有相同的气体组成、相同的气体扩散系数并且一维扩散是起主导作用的扩散。状态调节厚的样品来预测它25年甚至更长时间的热阻值需要做很长时间的实验。4.2影响测试效果的因
附录A列出了影响测试结果的主要因素使用小厚度试件带来的误差；
试件制备前的老化：
材料的不均匀
材料高或（和）
5方法A-
5.1原理
致的开孔率
芯材热性能随时间变化的测定
方法A是一个减少状态调节时间来测定热阻性能随时间变化的通用试验程序。随机抽取厚度大于25mm的多孔塑料样品，从每块样品中制备厚度大约是10mm的试件，考虑到试件加工时，每个切割面上发生泡孔破坏，试件的厚度应不小于6mm。为了将试件制备对热阻性能的影响降到最小，建议试件厚度选定在TDSL不大于试件厚度5%的程度。从试件制备完（样品生产后尽快）开始每隔固定的时间测试试件的热阻值，直到热阻值和起初始热阻值的比值显示试件从第一阶段老化转人第二阶段老化。然后使用尺寸因子算出样品的老化热阻值。5.2取样
选择一个合适的标准取样程序。试件应在样品生产后尽快制备但应实用（推荐少于3d）。这样可以保证闭孔中的气体组成和样品初始状态是相同的5.3试件的制备
5.3.1将板、块、喷涂或现场发泡的样品放置于（23土2)℃和RH（50士5%的试验室中进行状态调节（通常小于2d）。
GB/T19687—2005/ISO11561:19995.3.2根据样品初始的厚度，将每一个样品做成均匀厚度的试件。如果样品面层有防止气体扩散的薄膜应去掉表面层。试件的面积不得小于相应导热仪所需要的测试面积。为了防止用于大面积仪器的试件的不适当翘曲，可切成两块试件，一块稍大于导热仪的计量面积的中心计量部分，另一块为厚度与中心部分相同的环绕中心部分的防护部分5.3.3测试堆叠的试件时，应在每一块薄片试件的边上标号以在切割和分别状态调节后对准堆叠和测试。
注：已经发展了数种可以以最小面层破坏切割成统-厚度薄片试件的技术，以来取得可以再现和可以比较的试验结果。
将试件放在机床上，用吸气的方式固定。在样品的切割面上用转锯来进行多次切割。样品也可以由带细齿的带锯来切割，将切片放在磨床的真空板上用吸气方式固定，在切割面上进行多次切割以达到所需的厚度。
对热塑性材料，可以使用热线切割机。5.4切片试件尺寸的测量
5.4.1测定每块切片试件的长度和宽度，精确到2mm。5.4.2测定每块切片试件的厚度，精确到0.02mm，对堆叠切片试件则精确到0.2mm。5.4.3如果需要热阻系数值，将5.4.2的厚度值减去测试得到的TDSL厚度或二倍的平均孔径。注：对大部分材料可以用平均孔径来表示TDSL5.4.4建议在热阻测试后对每块切片试件重复5.4.1和5.4.2步骤的测试来证明在测试过程中切片试件的尺寸或其他性能没有改变。5.5切片的热阻和热阻系数的测定5.5.1测试须在一个选定的温度下根据ISO83011991或ISO8302：1991的要求在-个控温的房间中进行。当试件是由分开状态调节的切片试件堆叠起来进行试验时，应堆叠足够的切片试件，以保证试件的热阻系数和试件的厚度无关(不受到厚度的影响）。注：实验证明对于密度大于30kg/m2的材料，大于40mm的厚度是足够的。5.5.2推荐的试验平均温度是（10士2)℃或（23士2)℃。试件两表面的最大温度差不应大于（24士1℃也不应小于5℃。
注：测试的平均温度不应该影响材料的相关性能。考虑到欧洲和世界其他地区使用的差异，应用了两种平均温度。5.5.3根据选定的方法标准测试单块切片试件或堆叠切片试件的初始热阻（如果需要，亦可导出导热系数），切片试件应在切割后放置一天以上。5.5.4将每片切片试件在（23士5)℃和RH(50士5）%的条件下状态调节，并每隔一定时间测试其热阻值，计算热阻的相对比值并作出和时间对数关系的图像。5.5.5重复5.5.4步骤直到R1/R。或r1/r。和时间对数是线性关系为止。5.6样品长期热阻的计算
5.6.1尽管可以采用不同厚度的薄片试件，但仍是推荐厚度为10mm的切片试件，以使试验结果可以可靠比较。
5.6.2测试试件的平均热阻并且运用尺寸因子将5.5试验结果曲线用方程（A.11）转变成厚度为10mm的结果。
5.6.3用5.6.2的结果和尺寸因子推算出在规定时间内测试样品全厚度的热阻。5.6.4作为一个例子，对于厚度为50mm样品的25年后的热阻和25年内平均热阻可由下面公式计算出：
a）50mm厚度样品25年后的热阻
25年是9125天。因此根据式A.11对于厚度为10mm的切片t=9125S=9125(10/50)2=365d
GB/T19687-2005/IS011561:1999从10mm切片得到的曲线，确定它在老化365d后的热阻系数r(10365），r(50;9125)=r(10;365)
R25=0.05r(50;9125)
b）50mm厚度样品25年内的平均热阻根据式A.5,25年的平均热阻系数等于9125/V10=2886d后的热阻系数因此对10mm切片
t=2886S=2886(10/50)2=115d
从10mm切片得到的曲线，确定在老化115d后的热阻系数r(10；115），因此
ra（50;9125)=r(50;2886)=r(10;115）并且
Rav.25=0.05ra（50;9125）
5.6.5当需要时，可以用尺寸因子计算出特定时间的热阻。6方法B-———测定无贴面材料设计寿命热阻的简化试验6.1原理
方法B基于第4、5章的原理。它描述了测试从原始样品上切下的厚度约为10mm切片并在室温下单独老化（91土7)d后堆叠在一起热阻的方法。这个方法已经通过试验证明对原始厚度为100mm的板可以计算出其在（25士2)年的热阻值。对于其他厚度存在由气体的热导率和扩散系数所引起的小的误差。
6.2试验步骤
根据5.2选择有代表性的样品和切片试件。从样品生产到试件制备的时间不应超过1年。在切片试件的边上编号，以便在切割和状态调节后能将试件对准堆叠。将样品加工成一些厚度为（10士1)mm厚的切片试件，尽量留有表皮。没有其他的表面处理要求。在状态调节前后测试每片切片试件的厚度和每叠切片试件的厚度。将各切片试件放置在（23士2)℃和RH(50士5）%的环境中状态调节（97士1)d将状态调节后的切片试件重新堆叠起来。根据ISO8301：1991或ISO8302：1991的要求测试每一叠试件在平均温度（10土2）℃或（23士2）℃下的热阻，最大温差不超过（24士1)℃。应该堆叠足够数量的切片，以使测得的热阻系数和试件的厚度无关。
将适当数量的一组试件的热阻平均值作为样品的最后测定值。7精度
因为对全尺寸厚度的样品来说要想取得数据需要很长的时间，所以没有专门的论述来说明本方法的精度和偏差。
对方法A，美国用3年～5年研究得到的有限资料表明实际情况和从切片试件以及尺寸因子得到的数值偏差远小于10%。
对于方法B，斯堪的纳维亚对厚度100mm试件的长期试验结果表明两种方法的偏差在5%以内。8试验报告
试验报告至少应包含以下信息：5
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