ICS 83.060 G 40
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T7755.1—2018
代替GB/T7755—2003
硫化橡胶或热塑性橡胶 透气性的测定
第1部分：压差法
Rubber,vulcanized or thermoplastic-Determination of permeability to gasesPart 1:Differential-pressure methods
(ISO2782-1:2012,NEQ)
2019-04-01实施
2018-09-17发布
国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T7755.1—2018
前言
GB/T7755《硫化橡胶或热塑性橡胶 ：透气性的测定》拟分为以下2部分：一第1部分：压差法；
第2部分：等压法本部分为GB/T7755的第1部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T7755一2003《硫化橡胶或热塑性橡胶 透气性的测定》，与GB/T7755一2003相
比，主要技术变化如下：
在范围中增加了气体透过率、气体扩散系数、气体溶解系数的测定（见第1章）：一术语和定义中增加了气体透过率、气体扩散系数、气体溶解系数、气体渗透曲线、稳态的术语
（见3.1、3.3、3.4,3.5、3.6)；将毛细管测压装置改进为电子压力传感器测压装置（见5.1和5.4，2003年版5.2和5.4)；一删除了毛细管测压装置（见2003年版5.2）；增加了压差法透气性测量装置示意图（见图1）：增加了试样支撑物、压力传感器、试验气体供应容器、真空泵的部件介绍（见5.3～5.6）；增加了“校准”章条（见第6章）；增加了试验气体的介绍（见第7章）；删除了透气室表面示意图（见2003年版图3）；增加了详细的试验操作步骤（见9.1～9.11）；修改了透气室的调节操作（见9.2～9.6，2003年版9.1.3）；删除了毛细管截面积的测定（见2003年版9.1.4）；删除了流速的测定（见2003年版9.2）；删除了（V2p2-Vip）的测定（见2003年版9.3）；增加了气体透过率、气体扩散系数、气体溶解系数的计算过程和结果表示（见10.1、10.3、10.4)；删除了对透气系数结果偏差的规定（见2003年版第10章）；增加了附录A。
本部分使用重新起草法参考ISO2782-1：2012《硫化橡胶或热塑性橡胶透气性的测定 第1部分：压差法》编制，与ISO2782-1：2012的一致性程度为非等效。
本部分由中国石油和化学工业联合会提出本部分由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会（SAC/TC35)归口。 本部分起草单位：双钱轮胎集团有限公司、三角轮胎股份有限公司、风神轮胎股份有限公司、山东玲
珑轮胎股份有限公司、安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司、双星集团有限责任公司、北京橡胶工业研究设计院有限公司。
本部分主要起草人：董文武、夏徐君、倪淑杰、闫福江、任绍文、麻天成、魏胜、栾德文、刘治江、胡勇、 郭菲、谢君芳、李静。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T7755—1987、GB/T7755—2003。
I GB/T 7755.1—2018
引言
测量橡胶透气性的重要性在于评价用于制造内胎、无内胎轮胎内衬层、软管、气球和其他气体容器、 密封件和薄膜的胶料。这种测量在研究气体的扩散和溶解特性与聚合物结构的关系时，具有理论上的意义。
Ⅱ GB/T 7755.1—2018
硫化橡胶或热塑性橡胶透气性的测定
第1部分：压差法
警示一一使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分并未指出所有可能的安全问题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。
1范围
GB/T7755的本部分规定了用压差法测定硫化橡胶或热塑性橡胶透气性的试验方法，包括气体透过率、气体渗透系数、气体扩散系数和气体溶解系数的测定
本部分适用于硬度不小于35IRHD（国际橡胶硬度）的硫化橡胶或热塑性橡胶，试验气体可采用单
一气体或混合气体。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T2941一2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序（ISO23529:2004IDT) GB/T25269一2010橡胶试验设备校准指南（ISO18899：2004，IDT）
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
气体透过率 gas transmission rate 在试样两侧存在单位分压差的状态下，单位时间内，试验气体透过单位面积试样的摩尔数，
3.2
气体渗透系数 gas permeability coefficient 在试样两侧存在单位分压差的状态下，单位时间内，试验气体透过单位面积和单位厚度试样的摩
尔数。 3.3
气体扩散系数 gas diffusion coefficient 在单位浓度梯度的条件下，单位时间内，垂直通过单位面积试样所扩散试验气体的量。
3.4
气体溶解系数 gas solubility coefficient 试验气体在试样内的摩尔浓度与试样表面的试验气体分压之比
3.5
气体透过曲线 gastransmissioncurve 当气体渗透达到平衡时，以时间为横坐标绘出的测试腔内低压侧的压力变化曲线，注：气体透过曲线如图2所示，
1 GB/T 7755.1—2018
3.6
稳态 steady-state 当试样吸收的气体数量与透过试样的气体数量达到平衡时的状态。
4原理
用一个试样将透气测试腔分隔为高压侧和低压侧。将试验气体注人高压侧，并确保在试样两侧形成一个持续的恒定压差（可调）：气体在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透扩散，通过对低压侧内压力的监测处理，从而获得所测试样的气体透过率、气体渗透系数、气体扩散系数和气体溶解系数。
5 测量装置
5.1 主要部件
压差法透气性测量装置如图1所示，主要包括透气测试腔、试样支撑物、压力传感器、试验气体供应
容器、真空泵、温度传感器和相应的管路及阀门等
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-
19-
说明： / 2 透气测试腔的低压侧；
11- 真空泵； 12- 阀门1； 13- 阀门2； 14 阀门3； 15- 阀门4; 16- 信号放大器； 17 减压阀； 18- 数据处理装置； 19- 气体透过区域的直径。
透气测试腔的高压侧；
试样；试样支撑物；温度传感器；密封圈；试验气体供应容器：供应容器的压力传感器；低压侧的压力传感器；
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10 试验气体钢瓶；
图1 压差法透气性测量装置示意图
5.2透气测试腔
用于进行透气性测试的试验腔体。试样装入透气测试腔后，在试样两侧分别形成一个低压侧和一
个高压侧。高压侧有一个试验气体的进气口；低压侧连接一个压力传感器，用于监测由气体透过试样而引起的压力变化。 2 GB/T7755.1—2018
透气测试腔的两个与试样相接触的表面应该平整和光滑，以防止气体泄漏。可加一个形密封医
用于试样与透气测试腔之间的密封。密封圈的气体透过率应比试样小得多，以保证不会影响试验结果。
透气测试腔的材质应不能与试验气体发生反应，也不能吸收所使用的试验气体气体渗透区域的直径应在10mm150mm之间，具体大小取决于预期的气体透过率范围。 测量装置应具有一个加热系统，使透气测试腔温度可以上升至80℃。当测试温度在40℃～80℃
范围内，温度控制精度应为土1℃。
注：加热系统可以采用电加热套和能包裹住透气测试腔、试验气体供应容器的恒温装置。 5.3试样支撑物
用于在透气测试腔低压侧对试样进行支撑，以防止试样因高、低压两侧的压力差而产生变形。试样
支撑物可使用任何不影响试验结果的材料，如滤纸或金属丝网。当使用滤纸时，建议使用化学分析用定量滤纸，厚度为0.1mm～0.3mm，厚度选择取决于透气测试腔的低压侧深度。
5.4压力传感器
透气测试腔的高、低压两测各装有一个测压用压力传感器。其中一个安装在透气测试腔的低压侧，用于监测低压测的压力变化，测压精度应不低于5Pa，可采用无汞型真空压力表、电子隔膜型传感器或其他合适的传感器。另一个用于监测试验气体供应容器内（即高压侧）的压力，测压精度应不低于 100 Pa 5.5试验气体供应容器
用于向透气测试腔的高压侧提供恒定压力的试验气体。容器的内容积应足够大，以保证试验气体
在渗透过试样到达低压侧时，高压侧的压力下降不超过试验压力的1%。
5.6真空泵
用于对透气测试腔的低压侧进行抽真空预处理，使低压侧的压强不大于10Pa。
5.7温度传感器
用于监测试验温度。安装在透气测试腔内，测温精度应不低于0.1℃。
6校准
测量装置应按照附录A进行校准。
7试验气体
可使用单一气体，如氮气、氧气或氢气，也可使用混合气体。单一气体的纯度或混合气体中每种成
分的纯度应不低于99.5%（体积比）。试验气体不能带有可能影响试验结果的杂质成分。
注：当使用一种混合气体时，每种成分的纯度需事先采用合适的仪器（如气相色谱仪）进行验证、
8试样
8.1形状和尺寸
试样应具有代表性，表面不应有凹坑、划痕或其他可见缺陷。通常采用的试样为圆形薄片，其直径
3 GB/T7755.1—2018
大小应足以覆盖透气测试腔的截面，同时被透气测试腔平整边缘所夹持密封。典型的试样直径为 50mm~155mm，厚度为0.1mm~2.2mm，
注：丁基橡胶类的低透气性橡胶可采用较小厚度的试样，建议选择厚度为0.5mm~1.0mm。 8.2试样数量
采用3片或更多的试样，当用于质量控制时，试样的数量可以减少。
8.3厚度测量
测量试样厚度的测厚计应符合GB/T2941一2006中方法A的规定。试样表面应平整且平行度在
试样厚度的0.5%以内。 8.4试样的制备和调节
试样的制备和调节应符合GB/T2941一2006的规定。 8.5气体渗透面积
通过测量透气测试腔的内径来计算气体渗透面积。如采用密封圈，则用密封圈的内径来计算。
9试验步骤
9.1将一个合适的试样支撑物（见图1中4)放在透气测试腔内的低压侧。 9.2在透气测试腔上、下两个夹具与试样接触的边缘表面均匀地涂上薄层的真空油脂，将试样装在透气测试腔的下半部分中，装好的试样不应有皱褶和下垂。 9.3将一个密封圈（如需要）放在试样上，然后盖上透气测试腔的上半部分，用均匀的压力将试样夹紧，保证试样完全密封。 9.4如果规定在一个非标准实验室温度下进行测试，需预先将透气测试腔调节到规定试验温度 9.5关上阀门1（见图1中12）、阀门2（见图1中13）和阀门3（见图1中14），打开阀门4（见图1中 15），开启真空泵，然后打开阀门2（见图1中13）。透气测试腔低压侧内的空气将首先被抽空，接着抽高压侧的，这样可使试样紧密地贴在试样支撑物上。持续抽真空，需要一段足够长的时间，以确保低透气率的试样能彻底排出所有吸收的气体
注：不同种类的样品和不同预处理需要的抽真空时间也不同。不同种类样品之间的定量比较可以采用一个固定的
抽真空时间。对于低透气率的橡胶试样，通常采用6h的抽真空时间，
9.6关闭阀门2（见图1中13）和阀门4（见图1中15），将高压侧和低压侧的压力保持在10Pa或更低，并关闭真空泵。 9.7如低压侧的压力开始上升了，则重复9.2～9.6步骤。因为有可能存在气体泄漏或者试样仍有吸收的气体。 9.8打开阀门1（见图1中12），将试验气体引入高压侧，当压力（由压力表测得，见图1中8)达到试验压力时关断气体供应。当低压侧的压力由于气体从高压侧渗透到低压侧而开始增加，记录高压侧压力 P，记录温度T。 9.9以低压侧的压力为纵坐标，时间为横坐标，绘制气体透过曲线，直到透气率达到一个稳定速率，形成一条直线，如图2所示。气体透过曲线应采用自动记录装置记录并绘制。 9.10计算得到气体透过曲线中直线部分的斜率（dp/dt，见图2）。这个斜率可以由记录装置自动计算得出。 9.11计算气体扩散系数时，将气体透过曲线的直线部分延长至轴，得到延迟时间0（见图2）。
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