ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ И СТАРЕНИЯ
МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ
ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ
РАДИАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ
ГОСТ 9.711-85
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
|
Единая система защиты от коррозии и старения МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ, Общие требования к выбору |
ГОСТ |
Дата введения 01.07.86
1. Настоящий стандарт распространяется и полимерные материалы, предназначенные для изготовления изделий, работающих при воздействии ионизирующих излучений, и устанавливает общие требования к выбору материалов по стойкости к радиационному старению в условиях, установленных в ГОСТ 9.706-81, на этапах разработки и производства изделий.
2. Полимерные материалы в зависимости от назначения подразделяют на:
конструкционные - для изготовления конструкций изделий, воспринимающих силовую нагрузку;
электроизоляционные - для обеспечения изоляции арматуры токопроводящих частей электрооборудования, проводов и деталей, несущих электрический заряд;
теплоизоляционные - для защиты изделия или его отдельных частей от воздействия тепловых потоков;
уплотнительные - для обеспечения герметичности подвижных и неподвижных соединений узлов;
клеевые - для изготовления клеевых соединений отдельных частей изделия.
антифрикционные - для изготовления изделий или отдельных частей изделия, находящихся в непосредственном контакте и перемещающихся друг относительно друга;
оптические - для изготовления элементов оптических устройств;
ионообменные - для очистки жидких сред
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3. Нормы стойкости материалов к радиационному старению в зависимости от назначения, характерных показателей старения и группы стойкости приведены в табл. 1 - 8.
Нормы стойкости и характерные показатели старения полимерного материала многофункционального назначения должны соответствовать нормам и показателям, установленным для материалов каждого назначения.
Примечание. Норма стойкости характеризует предельно допустимое изменение показателя свойств материала в заданных условиях радиационного старения по отношению к исходному значению этого показателя необлученного материала.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4. Возможность применения полимерного материала для изделия, эксплуатирующегося в заданных условиях радиационного старения, устанавливают в соответствии с требованиями пп. 4.1 - 4.5.
4.1. Характеристику условий радиационного старения (вид и энергию излучения; мощность поглощенной дозы излучения; поглощенную дозу излучения; температуру, тип, концентрацию и давление среды), в которых предполагается эксплуатация изделий из полимерного материала, устанавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 9.706-81.
4.2 В зависимости от назначения изделия (см. табл. 1 - 5) или в соответствии с техническим заданием на его разработку устанавливают перечень показателей, характеризующих работоспособное состояние изделия в заданных условиях радиационного старения.
4.3 В соответствии с требованиями ГОСТ 9.706-81 проводят испытания материала в заданных условиях радиационного старения и в соответствии с табл. 1 - 5 устанавливают группу стойкости, которой удовлетворяет материал, исходя из того, что изменения заданных показателей после испытаний не должны выходить за пределы соответствующих норм стойкости для конкретной группы.
4.4 В зависимости от группы стойкости вычисляют возможные в заданных условиях значения показателей свойств материала (N) после радиационного старения по формуле
N = No
, (1)
где No - исходное значение показателя необлученного материала, установленное в нормативно-технической документации (НТД) на соответствующий материал;
n - норма стойкости показателя по установленной для материала группе стойкости с учетом знака «плюс» или «минус».
Таблица 1
Конструкционные полимерные материалы
|
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
||||
|
I |
II |
III |
IV |
||
|
1. Прочность при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
|
2. Относительное удлинение при разрыве, % |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
|
|
3. Изгибающее напряжение в момент разрушения, МПа |
По ГОСТ 4648-71 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
4. Разрушающее напряжение при сжатии, МПа |
По ГОСТ 4651-82 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
5. Модуль упругости при растяжении, МПа |
По ГОСТ 9550-81 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
6. Ударная вязкость, кДж/м2 |
По ГОСТ 4647-80 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
7. Предел прочности при срезе, МПа |
По ГОСТ 17302-71 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
8. Средний коэффициент линейного теплового расширения К-1 в диапазоне температур от (Tmax - 50) - Tmax |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
|
|
1. Знаки у цифр означают: «-» - уменьшение значения показателя; «+» - увеличение значения показателя. 2. Tmax - максимальная температура эксплуатации материала. |
|||||
4.5 Вычисленные по формуле (1) значения показателей сравнивают с предельно допустимыми значениями, установленными в техническом задании на разрабатываемое изделие. Материал считают пригодным для применения, если вычисленные по формуле (1) значения заданных показателей не выходят за пределы соответствующих допустимых значений, установленных в техническом задании.
Если предельно допустимые значения показателей для разрабатываемого изделия не заданы, то по выявленной группе стойкости (см. п. 4.3) определяют минимально необходимый запас свойств по отношению к исходным значениям показателей, определяющий возможность применения полимерного материала в заданных условиях радиационного старения.
Таблица 2
Электроизоляционные полимерные материалы
|
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
||||
|
I |
II |
III |
IV |
||
|
1. Прочность при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
|
2. Относительное удлинение при разрыве, % |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
|
|
3. Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом м |
По ГОСТ 6433.2-71 |
-80 |
-90 |
-99 |
-99,9 |
|
4. Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом |
По ГОСТ 6433.2-71 |
-80 |
-90 |
-99 |
-99,9 |
|
5. Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте: |
|
|
|
|
|
|
103 Гц |
По ГОСТ 22372-77 |
+25 |
+ 100 |
+200 |
+400 |
|
106 Гц |
По ГОСТ 22372-77 |
+25 |
+75 |
+150 |
+300 |
|
1010 Гц |
По нормативно-технической документации на материалы |
+20 |
+30 |
+50 |
+100 |
|
6. Диэлектрическая проницаемость при частоте: |
|
|
|
|
|
|
103 Гц |
По ГОСТ 22372-77 |
±10 |
±15 |
±25 |
От -50 до +100 |
|
106 Гц |
По ГОСТ 22372-77 |
±10 |
±15 |
±30 |
От -50 до +100 |
|
1010 Гц |
По нормативно-технической документации на материалы |
±5 |
±10 |
±15 |
±20 |
|
7. Электрическая прочность, В/м |
По ГОСТ 6433.3-71 |
-20 |
-30 |
-50 |
-75 |
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Таблица 3
Теплоизоляционные полимерные материалы
|
Наименование характерного показателя старения |
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
|||
|
I |
II |
III |
IV |
||
|
1. Прочность при разрыве, МПа |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
|
2. Относительное удлинение при разрыве, % |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
|
|
3. Теплопроводность, Вт/(м К) |
+10 |
+25 |
+50 |
+100 |
|
|
4. Удельная теплоемкость, Дж/(кг К) |
-10 |
-20 |
-30 |
-50 |
|
|
5. Плотность, кг/м3 |
По ГОСТ 15139-69 |
±0,5 |
±1,0 |
±2 |
±5 |
|
6. Средний коэффициент линейного теплового расширения К-1 в диапазоне температур от (Tmax - 50) - Tmax |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
|
(Измененная редакция, Изм. № 1).
5. Материалы группы I при заданных условиях старения являются наиболее стойкими к воздействию ионизирующих излучений и их рекомендуют для применения в наиболее ответственных конструкциях. Материалы, для которых значения показателей ниже требований группы IV, не допускаются для применения в изделиях, эксплуатируемых в условиях радиационного старения.
Примечание. Электроизоляционные материалы, для которых электрические показатели ниже требований группы IV, могут применяться в изделиях, эксплуатируемых в условиях радиационного старения, по согласованию с заказчиком.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Таблица 4
Уплотнительные полимерные материалы
|
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
|||||
|
I |
II |
III |
IV |
|||
|
1. Прочность при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
||
|
2. Относительное удлинение при разрыве, % |
±20 |
От -40 до +70 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
||
|
3. Ударная вязкость, кДж/м2 |
По ГОСТ 4647-80 |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
|
4. Напряжение сжатия при условной деформации сжатия 25 %, МПа |
По ГОСТ 4651-82 |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
|
5. Твердость при вдавливании шарика, МПа |
По ГОСТ 4670-91 |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
Примечание. Характерные показатели и нормы стойкости резин устанавливают по ГОСТ 9.706-81.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Таблица 5
Клеевые полимерные материалы
|
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
||||
|
I |
II |
III |
IV |
||
|
1. Прочность связи клеевого соединения при отрыве, МПа |
По нормативно-технической документации на клеи |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
2. Прочность связи клеевого соединения при сдвиге, МПа |
То же |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
3. Адгезионная прочность клеевого соединения при отрыве, МПа |
» |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
4. Адгезионная прочность клеевого соединения при сдвиге, МПа |
По нормативно-технической документации на клеи |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
5. Сопротивление расслаиванию, Н/м |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
(Измененная редакция (Изм. № 1).
Таблица 6
Антифрикционные полимерные материалы
|
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
||||
|
I |
II |
III |
IV |
||
|
1. Разрушающее напряжение при сжатии, МПа |
По ГОСТ 4651-82 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
2. Средний коэффициент линейного теплового расширения, К-1 в диапазоне температур (Tmax - 50) до Tmax |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
|
Таблица 7
Оптические полимерные материалы (за исключением защитных покрытий)
|
Наименование характерного показателя старения |
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
|||
|
I |
II |
III |
IV |
||
|
1. Прочность при разрыве, МПа |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
|
2. Коэффициент пропускания в области чувствительности глаза (400 < l < 770) нм |
По ГОСТ 15875-80 |
-10 |
-20 |
-30 |
-50 |
|
3. Коэффициент отражения |
По нормативно-технической документации на материал |
-10 |
-20 |
-30 |
-50 |
|
4. Средний коэффициент линейного теплового расширения, К-1 в диапазоне температур (Tmax - 50) до Tmax |
±10 |
±25 |
От -50 |
От -75 |
|
|
5. Ударная вязкость, кДж/м |
По ГОСТ 4647-80 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
Таблица 8
Ионообменные полимерные материалы
|
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
||||
|
I |
II |
III |
IV |
||
|
1. Полная статическая обменная емкость, мг экв/см3 |
По ГОСТ 20255.1-89 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
|
2. Динамическая обменная емкость, мг экв/м3 |
По ГОСТ 20255.2-89 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
Табл. 6 - 8 (Введены дополнительно, Изм. № 1).
6. Пример установления возможности применения полимерного материала конкретной марки в заданных условиях радиационного старения приведен в справочном приложении 1.
7. Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в справочном приложении 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ПРИМЕРЫ УСТАНОВЛЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Требуется установить возможность применения высокопрочного конструкционного стеклопластика: прессовочных материалов на основе фенолоформальдегидной смолы АГ-4С по ГОСТ 20437-75 или эпоксидной смолы 27-63С для изделия, эксплуатируемого в условиях радиационного старения в вакууме при температуре от минус 50 до плюс 50 °С и максимальной поглощенной дозе 106 Гр. Для изделия, работающего в заданных условиях, предельно допустимые значения показателей должны составлять:
разрушающее напряжение при растяжении (sр.р) - не менее 200 МПа;
изгибающее напряжение в момент разрушения (sf) - не менее 200 МПа;
ударная вязкость (а) - не менее 100 кДж/м2.
2. По НТД на материал устанавливают исходные значения показателей необлученных стеклопластиков:
для стеклопластика АГ-4С
sр.р - не менее 539 МПа, sf - не менее 441 МПа,
a - не менее 245 кДж/м2,
для стеклопластика 27-63С
sр.р - не менее 900 МПа, sf - не менее 700 МПа,
а - не менее 600 кДж/м2.
3. По ГОСТ 9.706-81 в заданных условиях старения проводят испытания стеклопластиков и определяют изменение заданных показателей:
для стеклопластика АГ-4С
значение sр.р уменьшилось на 14 %, sf - на 24 %, а - на 17 %;
для стеклопластика 27-63С
значение sр.р уменьшилось на 10 %, sf - на 53 %, а - на 11 %.
4. По результатам испытаний в соответствии с табл. 1 настоящего стандарта стеклопластик АГ-4С соответствует группе стойкости II; стеклопластик 27-63С - группе стойкости IV.
5. Возможные значения показателей свойств стеклопластиков после радиационного старения в заданных условиях с учетом выявленной группы стойкости вычисляют по формуле (1) настоящего стандарта:
для стеклопластика АГ-4С
sр.р = 539 - 0,25×539 = 405 МПа,
sf = 441 - 0,25×441 =331 МПа,
а = 245 - 0,25×245 = 183,5 кДж/м2;
для стеклопластика 27-63С
sр.р = 900 - 0,75×900 = 225 МПа,
sf = 700 - 0,75×700 = 175 МПа,
а = 600 - 0,75×600 = 150 кДж/м2.
6. Вычисленные значения sр.р, sf, а сравнивают с заданными предельно допустимыми значениями показателей для изделий, указанными в п. 1.
Вывод. Стеклопластик 27-63С не следует использовать в изделии, работающем в заданных условиях радиационного старения, так как значение изгибающего напряжения в момент разрушения ниже допустимого. Стеклопластик АГ-4С в данном изделии и в заданных условиях эксплуатации может быть использован.
Пример 2
1. Требуется установить возможность применения полиэтилентерефталатной пленки материала ПНЛ по ТУ 6-05-221-76 в качестве электроизоляционного материала в условиях радиационного старения на воздухе при температуре 20 °С и максимальной поглощенной дозе 106 Гр. В качестве характерных показателей старения установлены:
прочность при разрыве (sр.р);
относительное удлинение при разрыве (eрр);
удельное объемное электрическое сопротивление (rv);
тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 103 Гц (tg d);
диэлектрическая проницаемость при частоте 103 Гц (e);
электрическая прочность (Епр).
Предельно допустимые значения показателей после старения пленки не заданы.
2. По ГОСТ 9.706-81 в заданных условиях старения проводят испытания и определяют изменения заданных показателей:
значение sр.р уменьшилось на 15 %, eрр - на 48 %,
Епр - на 12 %; значение e осталось без изменений,
значение tg d уменьшилось на 15 %, значение rv увеличилось на 32 %.
3. По результатам испытаний в соответствии с табл. 2 настоящего стандарта устанавливают группу стойкости исследуемого материала.
Изменения показателей rv, tg d, e и Епр - соответствуют группе I, sр.р - II, eрр - III. Следовательно, пленка ПНЛ-3 может быть использована в качестве электроизоляционного материала в заданных условиях радиационного старения по группе стойкости III.
Это означает, что запас свойств для значений показателей, указанных в технических условиях на пленку, должен обеспечивать допустимые отклонения от этих значений не ниже указанных в группе стойкости III табл. 2.
4. Предельно допустимые значения показателей в указанных условиях вычисляют по формуле (1) настоящего стандарта.
Для sр.р:
sр.р
= sр.р0
- 
×sр.р0
= 0,5sр.р0;
для eрр:
от eр.р
= eр.р0
- 
×eр.р0
= 0,5eр.р0;
до eр.р
= eр.р0
+ 
×eр.р0
= 2eр.р0;
для rv:
rv = rv0
- 
×rv0
= 0,01rv0;
для tg d:
tg d = tg d0 + 
×
tg d0 = 2 tg d0;
для e
от e
= e0
- 
×e0 = 0,80e0;
до e
= e0
+ 
×e0 = 1,20e0;
для Епр:
Епр
= Епр 0
- 
× Епр0
= 0,5 Епр0.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ ПОЯСНЕНИЯ
|
Термин |
Пояснение |
|
Радиационное старение |
|
|
Ионизирующее излучение |
По ГОСТ 15484-81 |
|
Характерный показатель старения |
|
|
Предельно допустимое изменение характерного показателя старения материала |
Максимальное изменение показателя свойств материала, при котором сохраняется пригодность для использования материала по назначению в пределах установленной группы стойкости |
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической и нефтеперерабатывающей промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
С.Э. Вайсберг, д-р хим. наук; Б.А. Брискман, канд. техн. наук; В.К. Милинчук, д-р хим. наук; В.П. Сичкарь, канд. хим. наук; В.К. Матвеев, канд. хим. наук; Э.Р. Клиншпонт, канд. хим. наук; Е.Н Табалин, Л.П. Котова, О.Н. Якунина, Л.Б. Красько
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета СССР по стандартам от 27 февраля 1985 г. № 426
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
|
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, приложения, таблицы |
|
Приложение 2 |
|
|
ГОСТ 4647-80 |
|
|
Таблица 4 |
|
|
Таблица 1 |
|
|
ГОСТ 465 1-82 |
|
|
ГОСТ 6433.2-71 |
|
|
ГОСТ 6433.3-71 |
» |
|
ГОСТ 9550-81 |
Таблица 1 |
|
Таблица 6 |
5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР № 1914 от 11.12.91
6. Переиздание (март 1996 г.) с Изменением № 1, утвержденным в январе 1991 г. (ИУС 3-92)
СОДЕРЖАНИЕ
|
Приложение 1 Примеры установления возможности применения полимерных материалов. 5 Приложение 2 Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения. 8 |