ГОСТ Р 53293-2009 Пожарная опасность веществ и материалов Материалы вещества и средства огнезащиты Идентификация методами термического анализа

Пожарная опасность веществ и материалов

МАТЕРИАЛЫ, ВЕЩЕСТВА
И СРЕДСТВА ОГНЕЗАЩИТЫ

Идентификация методами термического анализа

Москва
Стандартинформ
2009

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН ФГУ ВНИИПО МЧС России

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 274 «Пожарная безопасность»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 февраля 2009 г. № 69-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Содержание

ГОСТ Р 53293-2009

Пожарная опасность веществ и материалов

МАТЕРИАЛЫ, ВЕЩЕСТВА И СРЕДСТВА ОГНЕЗАЩИТЫ

Идентификация методами термического анализа

Дата введения — 2010-01-01
с правом досрочного применения

1 Область применения

Настоящий стандарт является нормативным документом по пожарной безопасности в области стандартизации и распространяется на вещества, материалы, применяемые в строительстве, энергетике, текстильные материалы (далее по тексту — вещества (материалы)), а также на средства огнезащиты.

Стандарт устанавливает порядок и методы проведения термического анализа и последующей аналитической идентификации веществ (материалов) и средств огнезащиты в целях выявления соответствия определенным требованиям.

Стандарт предназначен для применения при испытаниях веществ (материалов) на пожарную опасность, определении огнезащитных свойств составов и пропиток, установлении соответствия и инспекционном контроле продукции, изготавливаемой предприятиями, юридическими и физическими лицами независимо от форм собственности и ведомственной подчиненности, а также продукции, произведенной за рубежом и ввезенной в Российскую Федерацию.

Стандарт может быть использован при экспертизе пожаров и других видах экспертной оценки.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.715-86 Единая система защиты от коррозии и старения. Материалы полимерные. Методы испытаний на стойкость к воздействию температуры

ГОСТ 9980.2-86 Материалы лакокрасочные. Отбор проб для испытаний

ГОСТ 18276.0-88 Покрытия и изделия ковровые машинного способа производства. Метод отбора проб

ГОСТ 29127-91 (ИСО 7111-87) Пластмассы. Термогравиметрический анализ полимеров. Метод сканирования по температуре

ГОСТ Р ИСО 5725-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р 52361-2005 Контроль объекта аналитический. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.3 аналитический контроль: По ГОСТ Р 52361.

3.5 кривая нагревания: Запись температуры вещества (образца), помещенного в среду, нагреваемую с регулируемой скоростью, в зависимости от времени.

3.6 термический анализ; ТА: Группа методов анализа вещества (материала), объединяющая термогравиметрию, дифференциально-термический анализ, дифференциально-сканирующую калориметрию и ряд других методов.

3.7 термогравиметрия; ТГ: Метод термического анализа, при котором регистрируется изменение массы образца в зависимости от температуры или времени при нагревании в заданной среде с регулируемой скоростью.

3.8 термогравиметрия по производной: Метод, позволяющий получить первую или вторую производную термогравиметрической кривой по времени или температуре.

3.9 дифференциально-термический анализ; ДТА: Метод, позволяющий регистрировать разность температур исследуемого вещества и вещества, используемого в качестве эталона, в зависимости от температуры или времени.

3.10 дифференциально-сканирующая калориметрия; ДСК: Метод, позволяющий регистрировать энергию, необходимую для выравнивания температур исследуемого вещества и вещества, используемого в качестве эталона, в зависимости от температуры или времени.

3.11 степень превращения w: Количество прореагировавшего вещества; применительно к ТГ — величина, связанная с начальным т₀, конечным т_к значениями массы образца и его массой в данный момент времени т_t соотношением

Примечание — w — безразмерная величина, меняется от 0 до 1.

3.12 экстраполированная точка начала или окончания процесса: Точка пересечения касательной, проведенной в точке наибольшего наклона, с экстраполированной базовой линией.

3.13 температура начала разложения: По ГОСТ 29127.

3.14 значимые идентификационные характеристики термического анализа (критерии идентификации): Характеристики термоаналитических кривых, по которым устанавливается идентичность веществ (материалов) и средств огнезащиты.

3.15 качественные идентификационные характеристики термического анализа: Характеристики ТА-кривых, которые дополняют информацию о процессе разложения.

4 Методы идентификации

4.1 Идентификация проводится с использованием:

— технической документации;

— визуального метода;

— инструментального метода.

4.2 Идентификация с использованием технической документации проводится на основании представленных сопроводительных документов. Сопроводительные документы должны содержать наименование вещества (материала), данные об изготовителе, показатели назначения и другие основные показатели, принадлежность к определенной партии и иные характеристики.

4.3 Визуальный метод основан на восприятии внешнего вида объекта с помощью зрения. Внешний вид является комплексным показателем, который включает в себя форму, цвет (окраску), состояние поверхности, целостность.

4.4 В качестве инструментального метода идентификации используется термический анализ, включающий в себя методы:

— термогравиметрический (ТГ);

— термогравиметрический по производной (ДТГ);

— дифференциально-термический анализ (ДТА) или дифференциально-сканирующую калориметрию (ДСК).

4.5 Идентификация с применением методов термического анализа проводится в два этапа:

— первый этап — получение идентификационных термоаналитических характеристик в результате проведения испытаний с использованием статистических методов обработки и вычисления средних величин и дисперсий;

— второй этап — установление идентичности (тождественности) испытываемого объекта идентификатору на основе сравнения дисперсий и средних величин значимых характеристик термического анализа с использованием статистических критериев: Фишера (F) и t-критерия.

5. Подготовка к испытаниям и их проведение

5.1 Образцы для проведения испытаний отбираются согласно соответствующим стандартам или техническим условиям (например, для лакокрасочных материалов — по ГОСТ 9980.2, для ковровых покрытий и изделий — по ГОСТ 18276.0).

Примечание — Погрешность отбора проб вещества (материала) или средства огнезащиты включает в себя (по ГОСТ Р 52361): погрешность, обусловленную неоднородностью объекта идентификации; погрешность результатов сопутствующих измерений; погрешность, обусловленную изменением состава и/или структуры, и/или свойств пробы в процессе отбора проб и др.

5.2 Приготовление навесок из образцов объектов непосредственно для испытаний проводится с учетом физических свойств веществ (материалов): теплопроводности, теплоемкости, плотности упаковки частиц образца, размеров включенных частиц и т.п.

Примечания

1 Если образец представляет собой гетерогенную смесь разнородных материалов, компоненты которых распределены во всем объеме случайно, то приготовление навески для испытаний проводят, исходя из опыта сохранения представительности, которая в процессе получения идентификационных характеристик оценивается статистически по нескольким параллельным испытаниям.

2 При приготовлении навески образца указанных выше материалов проводят усреднение пробы, т.е. зернистость и объем ее уменьшают размельчением и последующим делением общего объема пробы на части.

3 Для материалов, состоящих из нескольких частей, например ковровых покрытий или многослойных материалов, используют метод стратификации, т.е. разделение продуктов на однородные части и последующее испытание каждой с проведением параллельных испытаний по ГОСТ Р 52361.

5.3 Масса, форма и размер навески образцов для испытаний выбираются в зависимости от типа используемого прибора, при этом указанные характеристики образцов фиксируются в протоколе в соответствии с приложением .

5.4 Рекомендуемые характеристики навесок для некоторых видов веществ (материалов):

— однородные композиционные вещества (материалы) и огнезащитные составы — масса от 1 до 20 мг, толщина от 0,2 до 2 мм, форма — пластина, диск, кольцо;

— ворс ковровых покрытий, нити, волокна — масса от 1 до 20 мг, при этом рекомендуется использование специальных капсул и других приспособлений для удерживания навесок образцов от расползания;

Идентификатор — объект, впервые прошедший термоаналитические испытания и получивший идентификационные характеристики (опорное значение по ГОСТ Р ИСО 5725, часть 1, пункт 3.5).

— вспучивающиеся огнезащитные покрытия — в форме диска (пластины, кольца) толщиной от 0,2 до 1 мм и массой от 3 до 20 мг, при этом необходимо учитывать увеличение объема образца во время испытаний и не допускать перелива образца из тигля;

— древесина сосны, обработанная пропиточным составом, — в форме пластины, диска, мелкой стружки, слой с поверхности толщиной от 0,5 до 1 мм.

5.5 Перед испытаниями проводят калибровку прибора на стандартных образцах, прилагаемых к данному типу приборов, в соответствии со стандартами [-].

Примечание — Требования к приборам термического анализа — в соответствии с приложением .

5.6 Стандартные образцы выбираются для каждого метода термического анализа с учетом рекомендаций ГОСТ 9.715, ИСО 11357 [] и ИСО 11358 [].

5.7 Погрешность результатов калибровки должна соответствовать параметрам, указанным в инструкции для конкретного типа прибора термического анализа.

5.8 Перед испытаниями должны быть изучены возможные источники систематических погрешностей и учтено их влияние (например, дрейф базисной линии во времени при проведении холостого опыта).

Для этого проводят предварительные испытания и определяют их оптимальные условия: скорость нагревания, массу и форму навески, с учетом приведенных выше рекомендаций. При этом в параллельных испытаниях следует учесть факторы, влияющие на характер термоаналитических кривых (например, вспучивание, расслоение или резкое изменение размеров навески образца в процессе нагревания и т.п.).

5.9 Нагревание образца проводится в динамической окислительной (воздух) или инертной (для коксующихся материалов и средств огнезащиты на органической основе) атмосфере газа. В необходимых случаях, когда требуется повысить сходимость данных, используется переменная динамическая инертная атмосфера газа (азот, аргон) со сменой ее при определенной температуре на окислительную. Смена атмосферы в процессе нагревания проводится также в целях определения коксового и зольного остатков вещества.

Примечания

1 Испытания образцов веществ (материалов), разлагающихся с высокими скоростями потери массы (например, полипропилен, полистирол, полиэтилен и т.п.), проводятся в инертной атмосфере.

2 Температура смены атмосферы определяется для каждого материала индивидуально.

3 Скорость газа во время испытаний от 50 до 100 см³/мин.

4 Требования к газу по ГОСТ 29127 (например, азот особой чистоты — по ГОСТ 9293 с изм. 1, 2, 3).

5.10 Количество проводимых параллельных испытаний и используемые методы термического анализа определяются с учетом специфики исследуемого объекта (состава, однородности и т.п.).

5.11 Рекомендуемое количество параллельных испытаний п от трех до пяти, но не менее трех.

Примечание — В особых случаях допускается проведение двух параллельных испытаний. Особым случаем считают многократные параллельные испытания одних и тех же или однотипных образцов, для которых методически определены форма, масса навески, погрешность, зависящие от структуры образца и других параметров.

5.12 Рекомендуемые основные условия проведения весовых испытаний:

— начальная температура — от 25 °С до 30 °С или температура окружающей среды;

— скорость нагревания — 5, 10, 20 °С/мин;

— атмосфера — инертный газ или воздух с расходом от 50 до 150 мл/мин (рекомендуемая температура переключения газа для полимерных материалов от 500 °С до 650 °С, для огнезащитных красок и термостойких материалов от 750 °С до 850 °С);

— конечная температура — по окончании процесса деструкции (для большинства объектов идентификации не превышает диапазон от 900 °С до 1000 °С).

Примечание — Для получения качественных идентификационных характеристик допускается проведение испытаний в атмосфере воздуха.

5.13 Характеристики термического анализа

5.13.1 Все характеристики ТА, полученные в результате испытаний, разделяют на значимые и качественные.

5.13.2 Значимые идентификационные характеристики ТА:

а) значения температуры, °С, при фиксированных потерях массы (например, 5, 10, 20, 30, 50 %), которые определяются по ТГ-кривым, приведенным на рисунке (приложение ), для веществ (материалов) и огнезащитных покрытий на полимерной основе.

При определении значений температуры диапазон суммарной потери массы материала разбивается не менее чем на четыре значения. Например, для материалов с потерей массы, не превышающей 10 %, фиксируются температуры при 1, 2, 3, 4, 5 %.

б) потеря массы Dm, %, при фиксированных значениях температуры (например 100, 150, 200, 250, 300 °С и т.д.), определяемая по ТГ-кривым, приведенным на рисунке (приложение );

в) значения температуры при максимумах скорости потери массы, определяемые по ДТГ-кривым (см. рисунок приложения );

г) скорость потери массы, %/мин, или амплитуда максимумов (ДТГ-максймум), определяемые по ДТГ-кривым, приведенным на рисунке (приложение );

д) коксовый остаток, %, который определяется по окончании процесса пиролиза в инертной атмосфере или при фиксированной температуре по ТГ-кривым, приведенным на рисунке В.4 (приложение );

е) зольный остаток, %, который определяется по окончании процесса термоокисления при фиксированной температуре по ТГ-кривым, приведенным на рисунке (приложение );

ж) значения температуры плавления и соответствующие им тепловые эффекты, Дж/г, определяемые по ДСК (ДТА)-кривым (см. рисунок приложения ).

5.13.3 Качественные характеристики ТА:

а) интервалы температур, внутри которых происходят процессы деструкции по ТГ- и ДТГ-кривым, или тепловых эффектов по ДТА (ДСК)-кривым;

б) экстраполированные значения температуры начала и окончания протекания термоаналитических эффектов (см. рисунок приложения );

в) тепловые эффекты в абсолютных единицах, Дж/г, по ДСК-кривым или в относительных единицах, °С×мин/мг, по ДТА-кривым.

6 Обработка результатов испытаний

6.1 В результате термоаналитических испытаний получают соответствующие графические зависимости, которые обрабатываются по схемам, приведенным на рисунках — (см. приложение ). При этом характеристики ТА, определяемые по а), б) и г) 5.13.2 рекомендуется приводить к безразмерному виду с использованием степени превращения w, которая изменяется в пределах 0 £ w £ 1 (см. рисунок приложения ), и скорости превращения (см. рисунок приложения )

                                                                                                                               (1)

Обработка графических зависимостей проводится с использованием соответствующего программного обеспечения приборов термического анализа.

6.2 В результате обработки графических зависимостей для каждой нормированной точки и нескольких параллельных испытаний определяют:

— среднее арифметическое  по формуле

                                                                                                 (2)

где х₁, х₂, х₃… х_n — оценка значимой характеристики термического анализа;

— отклонения d от среднего арифметического значения по формулам:

                                                           (3)

— квадраты этих отклонений по формулам:

                                    (4)

— среднеквадратическое отклонение повторяемости (сходимости) результатов измерений S для каждой точки по формуле

                                                                                             (5)

6.3 Результаты обработки заносят в протокол испытаний, в котором указывают дату и время испытаний, приводят информацию о материале, заказчике (производителе) и другие сведения в соответствии с приложением .

7. Установление идентичности образцов

7.1 Идентификация двух испытанных объектов (идентификатора и поступившего повторно на испытания объекта) проводится на основе сравнения следующих критериев идентификации:

— количества ДТГ-максимумов на соответствующих кривых;

— всех значимых характеристик, определенных в разделе .

7.2 В этих целях повторно поступивший материал проходит испытания и проводится обработка результатов согласно разделам , настоящего стандарта.

7.3 Результаты испытаний сравниваются с аналогичными результатами, полученными для идентификатора. Сравнению подлежат характеристики ТА, полученные на приборах одного класса и при одинаковых условиях эксперимента: массе, форме и размере образцов; форме, размере и материале тигля; виде газа динамической атмосферы и расходе газа; скорости нагревания и др.

7.4 Сравнение результатов проводится по следующей схеме:

7.4.1 Вычисляются дисперсии s для каждой значимой точки по формуле

s = S².                                                                                                                                   (6)

7.4.2 Выясняется причастность сравниваемых дисперсий одной и той же генеральной совокупности (проверка нуль-гипотезы, т.е. s₁ = s₂) на основании сравнения критериев Фишера (F-критерий) — экспериментального F_эксп и теоретического F_теор с использованием следующего неравенства:

F_эксп < F_теор                                                                                                                            (7)

где

 — дисперсии нормированных точек идентификатора и идентифицируемого (повторно поступившего на испытания) материала; при этом в числитель всегда ставится большая дисперсия, т.е.

F_теор — выбирается по таблице в зависимости от уровня значимости a = 1 — Р и числа степеней свободы f₁ и f₂ (f₁ = п₁ — 1 для числителя и f₂ = п₂ — 1 для знаменателя);

Р — доверительная вероятность (рекомендуется принимать равной 0,95 в соответствии с таблицей ).

Таблица 1 — F-критерий в зависимости от числа степеней свободы f₁ и f₂ (при вероятности 0,95)

7.5 Если для каждой значимой характеристики неравенство () выполняется, то нуль-гипотеза подтверждается. В этом случае случайные ошибки обеих серий испытаний близки по величине и не вызваны влиянием на них состава материалов. В противном случае (F_эксп > F_теор) делается вывод о том, что материалы не идентичны, проводятся уточняющие расчеты или дополнительные испытания для выявления причин обнаруженных отклонений.

7.6 В случае выполнения неравенства () для каждой значимой характеристики проводится сравнение двух средних с помощью t-критериев (t_эксп и t_теор) в следующем порядке:

— для каждой значимой точки определяется усредненная дисперсия по формуле

                                                                                               (8)

где п₁ — количество испытаний идентификатора;

п₂ — количество испытаний сравниваемого материала;

— вычисляется t_эксп по формуле

                                                                                                    (9)

7.6.1 Если найденное значение t_эксп по абсолютной величине окажется меньше t_теор.

t_эксп < t_теор.                                                                                                                             (10)

где t_теор определяется по таблице при заданных уровне значимости (a = 1 — Р = 0,05) и числе степеней свободы объединенной выборки (f = п₁ + п₂ — 2), то нуль-гипотеза принимается и сравнение средних для каждой нормированной характеристики не дает значимого расхождения.

7.6.2 Если при соответствующих значениях a и f (см. таблицу ) найденное значение t_эксп по абсолютной величине окажется больше t_теор (t_эксп > t_теор), то нуль-гипотеза отвергается и значения средних для каждой характеристики ТА имеют значимые расхождения. Выясняются причины полученных расхождений.

Таблица 2 — t-критерий в зависимости от вероятности и числа степеней свободы

7.7 Сравниваемые образцы материалов считаются идентичными по результатам термического анализа на основании следующих заключений:

— совпадает количество основных (значимых) ДТГ-максимумов;

— значимые характеристики ТА удовлетворяют неравенствам () и () (см. -).

7.8 На основании проведенных испытаний составляется протокол в соответствии с приложением .

7.9 Протокол испытаний должен содержать:

а) параметры проведения съемки, которые включают в себя:

— тип используемого прибора;

— тип устройства для измерения температуры;

— массу образца;

— форму и размер образца;

— скорость нагревания;

— вид и расход газа используемой динамической атмосферы;

— тип тигля и дополнительного контейнера для образца;

— для автоматизированных приборов — скорость съема информации;

б) информацию об образце материала (ГОСТ, ТУ и т.п.);

в) номер аттестата на термоаналитическое оборудование и срок его действия;

г) результаты расчетов характеристик в соответствии с разделом .

7.10 Отчет о проведении идентификации должен содержать результаты и выводы по использованным методам идентификации (см. -).

7.11. При положительном результате испытаний в выводах указывается, что материалы являются идентичными.

7.12 При отрицательном результате испытаний и невыполнении требования в отчете приводятся соответствующие выводы, на основе которых проводятся корректирующие мероприятия.

7.13 Отчет заверяется подписями исполнителей, выполнивших работу по идентификации.

Приложение А
(обязательное)
Протоколы результатов термического анализа образцов

Образец протокола А.1

ПРОТОКОЛ № ______от «___»__________20 ___г
результатов термического анализа материалов

А.1.1 Изготовитель ____________________________________________________________

А.1.2 Наименование материала (ТУ, ГОСТ)________________________________________

А.1.3 Дата поступления образца на испытания _____________________________________

А.1.4 Дата проведения испытаний________________________________________________

А.1.5 Аппаратура термического анализа___________________________________________

А.1.6 Аттестат № __________действителен до «_____»____________20 ___г

А. 1.7 Условия проведения испытаний: таблица А.1.1

Таблица А.1.1

А.1.8 Результаты испытаний: таблица А.1.2, рисунок А.1.1 (наименование файлов данных)

Таблица А.1.2

Исполнитель                                                                    /Ф.И.О./

Начальник                                                                       /Ф.И.О./

1 — ТГ-кривая (потеря массы); 2 — ДТГ-кривая (скорость потери массы); 3 — температура (скорость нагревания — 20 °С/мин)
Рисунок А.1.1 — Характерные термоаналитические кривые образца материала

Образец протокола А.2

ПРОТОКОЛ № ____от «___»__________20 ___г
результатов термического анализа материалов

А.2.1 Изготовитель ____________________________________________________________

А.2.2 Наименование материала (ТУ, ГОСТ)________________________________________

А.2.3 Дата поступления образца на испытания _____________________________________

А.2.4 Дата проведения испытаний________________________________________________

А.2.5 Аппаратура термического анализа___________________________________________

А.2.6 Аттестат № __________ действителен до "_____"____________20___ г

А.2.7 Условия проведения испытаний: таблица А.2.1

Таблица А.2.1

А.2.8 Результаты испытаний: таблица А.2.2, рисунок А.2.1 (наименование файлов данных)

Таблица А.2.2

Исполнитель:                                                                      /Ф.И.О./

Начальник:                                                                         /Ф.И.О./

1 — степень превращения 03; 2 — скорость превращения
Рисунок А.2.1 — Характерные термоаналитические кривые образца материала

Приложение Б
(обязательное)
Требования к приборам, применяемым для проведения идентификации

Б.1 Для проведения идентификации методами термического анализа применяют приборы, внесенные в Госреестр средств измерений и имеющие Сертификат об утверждении типа средств измерений, а также действующее Свидетельство о поверке.

Б.2 Для идентификации применяют автоматизированные приборы термического анализа, имеющие соответствующее программное обеспечение для обработки результатов, следующих типов:

— модульные, в которых каждому методу соответствует один прибор (например, только ТГ или только ДТА);

— совмещенные, в которых разные методы (ТГ, ДТА или ДСК) реализуются одним прибором;

— с горизонтальным или вертикальным размещением реакционных камер и механизмов весов;

— одно- или двухчашечные.

Б.3 Программное обеспечение должно позволять получать автоматическое представление измеряемого сигнала (ТГ, ДТА или ДСК) в виде зависимости «сигнал — температура» или «сигнал — время».

Б.4 Требования к термовесовым устройствам:

— взвешивание образца должно проводиться с точностью ± 0,1 мг или выше;

— температурный диапазон нагревания — не менее 1000 °С;

— погрешность измерения температуры — не более 2 °С;

— скорость нагревания — от 5 °С/мин до 20 °С/мин;

— возможность осуществлять контроль атмосферы на входе в реакционную камеру и на выходе из нее;

— возможность устанавливать расход продувочного газа с регулировкой ± 10 %.

Б.5 Требования к дифференциальным сканирующим калориметрам:

— обеспечение возможности работать с постоянными скоростями нагрева в диапазоне от 1 °С/мин до 20 °С/мин;

— погрешность измерения температуры не более 1 °С;

— чувствительность не хуже 10 мкВт;

— динамическая атмосфера с возможностью устанавливать скорость потока продувочного газа с регулировкой ± 10 %;

— температурный диапазон нагревания не менее 500 °С.

Б.6 Требования к дифференциально-термическим анализаторам:

— обеспечение возможности работать с постоянными скоростями нагревания в диапазоне от 5 °С/мин до 20 °С/мин;

— погрешность измерения температуры — не более 2,5 °С;

— чувствительность не хуже 0,1 мВ;

— динамическая атмосфера с возможностью устанавливать скорость потока продувочного газа с регулировкой ± 10 %;

— температурный диапазон нагревания не менее 1000 °С.

Приложение В
(рекомендуемое)
Схемы определения характеристик термического анализа

1 — ТГ-кривая (потеря массы); 2 — температура; 3 — характерные точки ТГ-кривой; 4 — температура при потере 10 % и 50 % массы
Рисунок В.1 — Схема определения характерных значений температуры при фиксированных значениях потери массы (в координатах «потеря массы — время»)

1 — ТГ-кривая (потеря массы); 2 — температура; 3 – характерные точки ТГ-кривой; 4 – потеря массы при 300 °С и 400 °С
Рисунок В.2 — Схема определения характерных значений потери массы при фиксированных значениях температуры (в координатах «потеря массы — время»)

1 — ТГ-кривая; 2 — ДТГ-кривая; 3 — экстраполированная температура начала процесса по ТГ-кривой; 4 — экстраполированные температуры начала и окончания процесса по ДТГ-кривой; 5 — экстраполированная температура максимума по ДТГ-кривой; 6 — амплитуда скорости потери массы по ДТГ-кривой
Рисунок В.3 — Схема определения экстраполированных температур (3, 4, 5) по ТГ(1) и ДТГ(2)-кривым

1 — ТГ-кривая; 2 — ДТГ-кривая; 3 — коксовый остаток при 750 °С; 4 — зольный остаток при 900 °С
Рисунок В.4 — Схема определения коксового и зольного остатков по термогравиметрической кривой (в координатах «сигнал — температура»)

1 — ДСК-кривая; 2 — температура экстремума теплового эффекта плавления; 3 — тепловой эффект плавления (DН_пл); 4 — экстраполированная температура начала плавления (Т_пл); 5 — нулевая линия
Рисунок В.5 — Схема определения характеристик плавления по ДСК-кривой (в координатах «сигнал — температура»)

1 — по термогравиметрической кривой т =f(Т); 2 — по кривой степени превращения w =f(T)
Рисунок В.6 — Схема определения идентификационных характеристик при фиксированной температуре Т = 300 °С

Библиография

[1] ИСО 11357:1997 «Пластмассы. Дифференциально-сканирующая калориметрия ДСК» (ISO 11357:1997 «Plastics. Differential Scaning Calorimetry (DSC)»)

[2] ИСО 11358:1997 «Пластмассы. Термогравиметрия полимеров. Оновные принципы» (ISO 11358:1997 «Plastics. Thermogravimetry (TG) of Polymers. General Principles»)

[3] АСТМ E 967-97 «Температурная калибровка дифференциальных сканирующих калориметров и дифференциальных термических анализаторов» (ASTM Е 967-97 «Standard Practice for Temperature Calibration of Differential Scanning Calorimeters and Differential Thermal Analyzers»)

[4] АСТМ E 968-99 «Калибровка по тепловому потоку в дифференциальном сканирующем калориметре» (ASTM Е 968-99 «Standard Practice for Heat Flow Calibration of Differential Scanning Calorimeters»)

[5] АСТМ E 1131-98 «Стандартный метод композиционного анализа с применением термического анализа» (ASTM Е 1131-98 «Standard Test Method for Compositional Analysis by Thermogravimetry»)

Ключевые слова: вещества, материалы, средства огнезащиты, идентификация, термический анализ