RU2554623C1 - Способ оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) полимерных материалов по динамике суммарного газовыделения и токсичности летучих органических соединений (лос), мигрирующих из полимера в процессе старения, детектируемых методом хроматомасс-спектрометрии - Google Patents
Способ оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) полимерных материалов по динамике суммарного газовыделения и токсичности летучих органических соединений (лос), мигрирующих из полимера в процессе старения, детектируемых методом хроматомасс-спектрометрии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554623C1 RU2554623C1 RU2013148587/05A RU2013148587A RU2554623C1 RU 2554623 C1 RU2554623 C1 RU 2554623C1 RU 2013148587/05 A RU2013148587/05 A RU 2013148587/05A RU 2013148587 A RU2013148587 A RU 2013148587A RU 2554623 C1 RU2554623 C1 RU 2554623C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- toxicity
- ageing
- gas discharge
- gas evolution
- aging
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области прогнозирования процессов старения синтетических полимерных материалов (СПМ) в зависимости от продолжительности их эксплуатации или хранения. Анализ летучих органических соединений (ЛОС), мигрирующих из СПМ, проводят путем активного отбора проб на сорбент, с последующей термической десорбцией и газохроматографическим анализом. Прогнозирование процессов старения материалов и оценку токсичности газовыделения проводят по динамике качественного и количественного состава компонентов газовыделения в исходном состоянии СПМ и в процессе искусственного климатического термовлажностного старения. Анализ динамики суммарного газовыделения (ΣT) из каждого материала проводят для всех веществ, мигрирующих из исследованных СПМ. Оценку изменения токсичности и прогнозирование процессов старения материалов проводят по разработанным показателям суммарного газовыделения (ΣT) и по гигиеническому показателю Р=(ΣTисх/ΣTn)/V, где Tисх и Tn - показатели токсичности газовыделения каждого вещества в исходном и состаренном состояниях соответственно, а ΣТисх и ΣTn - суммарный показатель токсичности газовыделения всех входящих в состав образца СПМ в исходном и состаренном состояниях, V - длительность старения (год, месяц). Изобретение позволяет достигать высокой точности метода детектирования количественного и качественного состава ЛОС в газовыделении в процессе старения материалов и воспроизводимости результатов анализа. 3 табл.
Description
Изобретение предназначено для оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) синтетических полимерных материалов (СПМ) на основе выявленных изменений суммарного газовыделения и прогнозирования токсичности химических веществ, мигрирующих из СПМ в процессе их деструкции, при детектировании методом хроматомасс-спектрометрии после заданной продолжительности климатического старения при ускоренных климатических испытаниях (УКИ).
Необходимость санитарно-гигиенической и токсикологической оценки газовыделения из СПМ в процессе их эксплуатации определены требованиями ГОСТ Р 50804-95, «Методическими указаниями по санитарно-химическому и токсикологическому исследованию полимерных материалов, предназначенных для оборудования обитаемых герметически замкнутых отсеков» Утв. МЗ СССР 1981, ГОСТ 9.710-84, ГОСТ 9.707-81. Известно, что при хранении и эксплуатации полимеры подвергаются воздействию неблагоприятных факторов, в соответствии с которыми различают следующие основные виды деструкции (старения): климатическое, радиационное, ультразвуковое, под воздействием биологических и механических факторов и др. ГОСТ 9.710.-84, ГОСТ 9.707-81), воздействие которых приводит к снижению или необратимым (химическая деструкция) изменениям рабочих характеристик материалов. Поэтому разработка способов оценки и прогнозирования процессов старения неметаллических материалов, а также установление реальных сроков безопасной их эксплуатации имеет первостепенное значение в современном полимерном материаловедении. При длительной эксплуатации СПМ в условиях герметичных помещений и пилотируемых космических аппаратов важное значение приобретает также оценка прогнозирования токсичности продуктов газовыделения в процессе старения материалов.
Необходимость санитарно-гигиенической и токсикологической оценки газовыделения из СПМ в процессе их эксплуатации определены требованиями ГОСТ Р 50804-95 и «Методическими указаниями по санитарно-химическому и токсикологическому исследованию полимерных материалов, предназначенных для оборудования обитаемых герметически замкнутых отсеков» Утв. МЗ СССР 1981, ГОСТ 9.710-84, ГОСТ 9.707-81.
Термовлажностное старение СПМ проводилось в соответствии с рекомендациями ГОСТ 9.707-81 (метод 1) в герметичных камерах, исключающих возможность массообмена с окружающей средой.
Подготовка полимерных материалов к испытаниям проводилась в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 14624-3:2010 «Безопасность и совместимость материалов. Часть 3. Определение отходящих газов из материалов и смонтированных изделий» и «Методическими указаниями по санитарно-химическому и токсикологическому исследованию полимерных материалов, предназначенных для оборудования обитаемых герметически замкнутых отсеков» Утв. МЗ СССР 1981 и ГОСТ Р 50804-95. Синтетические полимерные материалы допускались к испытаниям не ранее чем через 6 месяцев после их изготовления и подготовки согласно требованиям ГОСТ Р ИСО 14624-3:2010.
Технический результат достигается тем, что способ подготовки образцов синтетических полимерных материалов для проведения температурно-влажностного климатического старения проводится способом (ГОСТ Р ИСО 14624-3:2010), исключающим изменения структуры и химического состава в газовыделении до испытаний.
Полимерные материалы, предназначенные для испытаний, должны соответствовать рецептуре и утвержденным техническим условиям эксплуатации, согласованным с органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации. Импортная продукция должна сопровождаться документацией по ее безопасности (сертификатом безопасности страны-изготовителя, выданным уполномоченными на то органами и/или сертификатом (подтверждением) фирмы-производителя, протоколами испытаний с указанием нормируемых показателей и результатов испытаний).
В соответствии с положениями ГОСТ 9.710.-84 («Единая защита от коррозии и старения. Старение полимерных материалов. Термины и определения» п.7») и ГОСТ 9.707-81, допускающего использование любого показателя, характеризующего старение полимерного материала, нами для определения и прогнозирования изменения свойств материалов в процессе старения была выбрана динамика летучих органических соединений (ЛОС), мигрирующих из полимерных материалов в процессе климатического старения (деструкции) при детектировании веществ методом хроматомасс-спектрометрии. Прогнозирование старения полимерных материалов проводилось по изменению концентраций ЛОС, характеризующих процесс деструкции материалов при моделировании продолжительности температурно-влажностного старения (от 1 до 33 лет).
Ускоренные климатические испытания (УКИ) проводились по методике 1, рекомендованной ГОСТ 9.707-81.
В результате анализа динамики количественного и качественного состава ЛОС в составе газовыделения из 35 полимерных материалов, представляющих основные классы СПМ, разработан способ оценки и прогнозирования процессов старения полимерных материалов по динамике разработанного показателя суммарного газовыделения (ΣT), a также способ оценки и прогнозирования токсичности (показатель P) газовыделения из материалов в процессе термовлажностного климатического старения.
Сущность изобретения заключается в том, что в качестве показателя для оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) СМП и изменения токсичности газовыделения из полимеров использована динамика состава и концентраций химических веществ, мигрирующих из материалов, при детектировании методом хроматомасс-спектрометрии.
Из уровня техники наиболее близким к заявленному изобретению является метод, принятый для аттестации материалов, предназначенных для эксплуатации в ГЗОО, ГОСТ Р ИСО 14624-3:2010 «Безопасность и совместимость материалов. Часть 3. Определение отходящих газов из материалов и смонтированных изделий», в соответствии с требованиями «Методических указаний по санитарно-химическому и токсикологическому исследованию неметаллических материалов, предназначенных для оборудования обитаемых герметичных помещений», утв. Минздравом СССР 03.09.1982 г., ГОСТ Р 50804-95, определяющих методику проведения испытаний на газовыделение из СПМ.
Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в том, что при использовании метода хроматомасс-спектрометрии для анализа процессов газовыделения из полимеров (ГОСТ Р ИСО 16000, часть 6) достигается высокая точность количественного анализа (10-12) летучих продуктов газовыделения, что особенно важно для прогнозирования процесса старения и изменения показателя изменения свойства материала во времени. Широкий спектр анализируемых веществ позволяет объективно оценить токсичность состава химических веществ, мигрирующих в воздушную среду при длительной эксплуатации полимеров в условиях герметичных помещений и длительно эксплуатирующихся пилотируемых космических аппаратов.
Ранее подобные комплексные исследования не проводились, поэтому следует считать, что заявленный способ оценки и прогнозирования процесса старения полимерных материалов и способ оценки и прогнозирования токсичности газовыделения в процессе старения не имеет аналогов.
Оценку и прогнозирование процесса деструкции проводили по динамике суммарного газовыделения ΣT(T1+T2+…T3+Tn) каждого полимерного материала в процессе УКИ. Оценку и прогнозирование динамики токсичности газовыделения процессе УКИ проводили по динамике показателя T, рассчитанного по отношению измеренной концентрации вещества Смг/м3/ПДКмг/м3 к его предельно допустимой концентрации (ГОСТ Р 50804-95, ГН 2.2.5. 2895-11, ГН 2.1.6.2897-11) для каждого вещества, мигрирующего из исследованных СПМ в процессе УКИ. Оценку и прогнозирование процесса изменения токсичности проводили по динамике по разработанному гигиеническому показателю P=(ΣTисх/ΣTn)/V, отражающему динамику изменения токсичности газовыделения из СПМ в процессе старения, где Tисх и Tn - показатели токсичности газовыделения каждого вещества в исходном и состаренном состояниях, соответственно, а Σтисх и ΣTn - суммарный показатель токсичности газовыделения всех входящих в состав образца синтетических полимерных материалов в исходном и состаренных состояниях, V - длительность старения (год, месяц).
В дальнейшем для каждого испытанного материала устанавливается удельная допустимая насыщенность - отношение количества (масса, площадь, линейный размер и т.п.) материала к стандартному объему в пересчете на 1 м3.
Оценка гигиенических характеристик СПМ проводилась с учетом показателя токсичности газовыделения каждого вещества в составе газовыделения и суммарного газовыделения (ΣT) из каждого образца СПМ, и по расчетному гигиеническому показателю (P=ΣTисх/ΣTn), отражающему динамику изменения токсичности газовыделения из СПМ в процессе старения.
По величине суммарного показателя (ΣT) газовыделения, величина которого ниже 1, все испытанные материалы могут эксплуатироваться в течение 33 лет, при условии соблюдения допустимой насыщенности материалов по составу и интенсивности газовыделения в процессе старения.
Основываясь на положении ГОСТ 970781 (с изменениями 1991 года), в котором определено, что показателем процесса деградации материалов под действием климатических факторов старения является и газовыделение, исследованные материалы по токсичности газовыделения (T критерий, ΣTi, гигиенический показатель P), были разделены на 4 группы:
- 1 группа (P<1) (T критерий от 0,003 до 0,043) СПМ с наибольшей величиной суммарного газовыделения (ΣT), сохраняющееся до 33 лет УКИ и, следовательно, наиболее подверженных температурно-влажностному климатическому старению (деструкции);
- 2 группа (P от 1,2 до 10), (T критерий от 0,005 до 0,012) характеризуется большей величиной суммарного газовыделения ΣT к 25 годам УКИ по сравнению с 3 и 4 группами;
- 3 группа (P от 11 до 30 (60) (T критерий от 0,0006 до 0,054) характеризуется сохранением большей величины суммарного газовыделения ΣT к 25 годам УКИ по сравнению с 4 группой СПМ;
4 группа (P>60). По величине ΣT материалы характеризуются снижением практически до минимума показателя суммарного газовыделения по мере увеличения длительности УКИ, свидетельствуя об устойчивости этих материалов к температурно-влажностному климатическому старению длительностью до 33 лет.
На основании экспериментальных данных для количественной оценки изменения гигиенических характеристик СПМ при различных сроках УКИ предлагается Расчетный гигиенический показатель P=(ΣTисх/ΣTi)/V, который отражает изменение токсичности газовыделения из СПМ в процессе деструкции (старения) и включает оценку динамики токсичности каждого вещества в составе газовыделения СПМ.
Примеры.
Динамика суммарного (ΣT) газовыделения из материалов по срокам старения в процессе УКИ.
| Таблица 1 | |||||||
| Название материалов | Исходное состояние | 10 лет | 20 лет | 25 лет | 33 года | ||
| компаунд ЭДЛ-20М | 0,025 | 0,067 | 0,013 | 0,005 | 0,005 | ||
| клей ВК-9Тц | 0,043 | 0,004 | 0,077 | 0,020 | 0,012 | ||
| грунтовка АК-070 | 0,153 | 0,006 | 0,038 | 0,013 | 0,001 | ||
| лак УР-231 | 0,046 | 0,037 | 0,033 | 0,008 | 0,001 | ||
| лента электроизоляционная марки ЛЭСБ | 0,005 | 0,013 | 0,045 | 0,012 | 0,005 | ||
| клей Ф-42Л | 0,014 | 0,018 | 0,025 | 0,033 | 0,013 | ||
| клей ЭЛ-20 | 0,034 | 0,028 | 0,049 | 0,014 | 0,004 | ||
| стеклотекстолит СФ-2-50Г-0,8 | 0,011 | 0,027 | 0,018 | 0,012 | 0,003 | ||
| клей холодного отверждения АДВ-5 | 0,371 | 0,011 | 0,008 | 0,026 | 0,002 | ||
| ткань техн. Полиамидная арт. 56003 | 0,047 | 0,006 | 0,031 | 0,000 | 0,000 | ||
| пленка СКЛФ-4Д | 0,057 | 0,010 | 0,014 | 0,007 | 0,005 | ||
| лента трик. Петельная КТЛ-1000/6 | 0,009 | 0,013 | 0,053 | 0,020 | 0,002 | ||
| полиамид 610 литьевой | 0,037 | 0,012 | 0,026 | 0,071 | 0,014 | ||
| стеклотекстолит КАСТ-В-1,0 | 0,077 | 0,023 | 0,038 | 0,038 | 0,002 | ||
| лакоткань ЛШМС-105 | 0,021 | 0,010 | 0,111 | 0,027 | |||
| пленка из фторопласта Ф-4МБ | 0,008 | 0,002 | 0,006 | 0,013 | 0,002 | ||
| лента техн. Аримидная ЛТАр-20-200 | 0,015 | 0,017 | 0,012 | 0,155 | 0,007 | ||
| поликарбонат ПК-ЛТ-10 | 0,022 | 0,011 | 0,427 | 0,029 | 0,014 | ||
| герметик 51-Г-23 | 0,026 | 0,008 | 0,013 | 0,018 | 0,044 | ||
| клей 88-СА | 0,014 | 0,004 | 0,045 | 0,020 | 0,004 | ||
| лента фторопластовая марки П-Ф-4 ЭО/180/КО | 0,016 | 0,011 | 0,032 | 0,006 | 0,001 | ||
| трубка 305 ТВ-50 | 0,023 | 0,008 | 0,045 | 0,013 | 0,001 | ||
| ткань прорезиненная 918-9 | 0,018 | 0,022 | 0,013 | 0,008 | 0,001 | ||
| лента склеивающая ЛТ-19 | 0,036 | 0,029 | 0,048 | 0,016 | |||
| шпатлевка ЭП-0010 | 0,085 | 0,002 | 0,076 | 0,022 | 0,001 | ||
| пенопласт полистирольный плиточный ПС-1-150 | 0,038 | 0,061 | 0,022 | 0,021 | 0,006 | ||
| пенополиуретан жесткий Медиорт-13 (марка 5) | 0,061 | 0,029 | 0,025 | 0,011 | 0,015 | ||
| ткань термостойкая двухслойная арт. НД-250 Кр | 0,035 | 0,014 | 0,002 | 0,090 | 0,002 | ||
| ткань техническая полиамидная арт. 56260 Кр ВО | 0,190 | 0,348 | 0,045 | 0,119 | 0,002 | ||
| пленка марки Витур T 0533-90 | 0,411 | 0,107 | 0,006 | 0,021 | 0,006 | ||
| герметик Humi Seal UY40 | 0,007 | 0,006 | 0,021 | 0,247 | 0,002 | ||
| поликарбонат стеклонаполненный марки ПК-Л-СВ30 | 0,036 | 0,032 | 0,003 | 0,305 | |||
| термостойкий декоративно-отделочный материал «Арлит» типа «Талка-1» | 0,091 | 0,010 | 0,013 | 0,031 | 0,004 | ||
| (ΣT) при одновременном применении испытанных материалов | 2,08 | 1,006 | 1,43 | 1,45 | 0,18 | ||
По величине суммарного показателя ΣT газовыделения, величина которой ниже 1, все испытанные материалы могут эксплуатироваться в течение 33 лет.
Из таблицы видно, что к 25 и 33 годам старения выраженность деструкции материалов по интенсивности и ΣT газовыделения была различной.
Материалы были разделены на 4 группы (см. Таблицу 2) по своим свойствам и устойчивости к старению.
По результатам исследований материалы были разделены на 4 группы. По величине ΣT материалы 4 группы наиболее устойчивы к климатическому старению и уровень газовыделения кислородсодержащих соединений, а следовательно, и токсичность, уменьшается по мере увеличения сроков старения.
| Таблица 2 | ||||||
| 1 группа | ||||||
| P менее 1 | гигиенический показатель P | Исходное состояние | 10 лет | 20 лет | 25 лет | 33 года |
| лента электроизоляционная марки ЛЭСБ | 0,9 | 0,005 | 0,013 | 0,045 | 0,012 | 0,005 |
| герметик 51-Г-23 | 0,6 | 0,026 | 0,008 | 0,013 | 0,018 | 0,044 |
| клей Ф-42Л | 0,4 | 0,014 | 0,018 | 0,025 | 0,033 | 0,013 |
| поликарбонат ПК-ЛТ-10 | 0,8 | 0,022 | 0,011 | 0,427 | 0,029 | 0,014 |
| лента техническая аримидная ЛТАр-20-200 | 0,1 | 0,015 | 0,017 | 0,012 | 0,155 | 0,007 |
| поликарбонат стеклонаполненный марки ПК-Л-СВ30 | 0,1 | 0,036 | 0,032 | 0,003 | 0,305 | |
| лакоткань ЛШМС-105 | 0,8 | 0,021 | 0,010 | 0,111 | 0,027 | |
| ΣT | 0,020 | 0,016 | 0,091 | 0,083 | 0,016 | |
| 2 группа | ||||||
| P от 1 до 10 | гигиенический показатель | Исходное состояние | 10 лет | 20 лет | 25 лет | 33 года |
| компаунд ЭДЛ-20М | 5,0 | 0,025 | 0,067 | 0,013 | 0,005 | 0,005 |
| клей ВК-9Тц | 3,6 | 0,043 | 0,004 | 0,077 | 0,020 | 0,012 |
| клей ЭЛ-20 | 8,4 | 0,034 | 0,028 | 0,049 | 0,014 | 0,004 |
| стеклотекстолит СФ-2-50Г-0,8 | 3,7 | 0,011 | 0,027 | 0,018 | 0,012 | 0,003 |
| лента трикотажная петельная КТЛ-1000/6 | 4,9 | 0,009 | 0,013 | 0,053 | 0,020 | 0,002 |
| полиамид 610 литьевой | 2,6 | 0,037 | 0,012 | 0,026 | 0,071 | 0,014 |
| пленка из фторопласта Ф-4МБ | 4,9 | 0,008 | 0,002 | 0,006 | 0,013 | 0,002 |
| клей 88-СА | 3,4 | 0,014 | 0,004 | 0,045 | 0,020 | 0,004 |
| пенопласт полистирольный плиточный ПС-1-150 | 6,3 | 0,038 | 0,061 | 0,022 | 0,021 | 0,006 |
| пенополиуретан жесткий Медиорт-13 (марка 5) | 4,2 | 0,061 | 0,029 | 0,025 | 0,011 | 0,015 |
| герметик Humi Seal UY40 | 3,2 | 0,007 | 0,006 | 0,021 | 0,247 | 0,002 |
| лента склеивающая ЛТ-19 | 2,3 | 0,036 | 0,029 | 0,048 | 0,016 | |
| ΣT | 0,027 | 0,023 | 0,034 | 0,039 | 0,006 | |
| 3 группа | ||||||
| P от 10 до 30 | гигиенический показатель | Исходное состояние | 10 лет | 20 лет | 25 лет | 33 года |
| лента фторопластовая марки П-Ф-4ЭО/180/КО | 16,1 | 0,016 | 0,011 | 0,032 | 0,006 | 0,001 |
| трубка 305 ТВ-50 | 18,0 | 0,023 | 0,008 | 0,045 | 0,013 | 0,001 |
| ткань прорезиненная 918-9 | 30,0 | 0,018 | 0,022 | 0,013 | 0,008 | 0,001 |
| ткань термостойкая двухслойная арт.НД-250 Кр | 20,7 | 0,035 | 0,014 | 0,002 | 0,090 | 0,002 |
| «Арлит» типа «Талка-1» | 26,0 | 0,091 | 0,010 | 0,013 | 0,031 | 0,004 |
| стеклотекстолит КАСТ-В-1,0 | 33,3 | 0,077 | 0,023 | 0,038 | 0,038 | 0,002 |
| пленка СКЛФ-4Д | 10,6 | 0,057 | 0,010 | 0,014 | 0,007 | 0,005 |
| ΣT | 0,037 | 0,013 | 0,021 | 0,029 | 0,002 | |
| 4 группа | ||||||
| P более 30 | гигиенический показатель | Исходное состояние | 10 лет | 20 лет | 25 лет | 33 года |
| клей холодного отверждения АДВ-5 | 185,4 | 0,371 | 0,011 | 0,008 | 0,026 | 0,002 |
| ткань техническая полиамидная арт. 56003 | 166,1 | 0,047 | 0,006 | 0,031 | 0,000 | 0,000 |
| ткань техническая полиамидная арт. 56260 Кр ВО | 105,6 | 0,190 | 0,348 | 0,045 | 0,119 | 0,002 |
| шпатлевка ЭП-0010 | 63,6 | 0,085 | 0,002 | 0,076 | 0,022 | 0,001 |
| грунтовка АК-070 | 252,8 | 0,153 | 0,006 | 0,038 | 0,013 | 0,001 |
| лак УР-231 | 60,3 | 0,046 | 0,037 | 0,033 | 0,008 | 0,001 |
| пленка марки Витур T 0533-90 | 72,5 | 0,411 | 0,107 | 0,006 | 0,021 | 0,006 |
| ΣT | 0,159 | 0,061 | 0,032 | 0,028 | 0,002 |
Для количественной оценки изменения гигиенических характеристик СПМ, отражающего предрасположенность СПМ к факторам температурно-влажностного климатического старения, определяемого по динамике суммарной токсичности продуктов газовыделения материала, предлагается показатель P=(ΣTисхi/ΣTi)/V,
где (ΣTисхi) - суммарные индексы токсичности детектируемых соединений для материалов в исходном состоянии, (ΣTi) - суммарные индексы токсичности детектируемых соединений для материалов после старения, i - порядковый номер идентифицированного соединения, V - число лет старения. Точное определение этой величины позволит определить тенденции изменения уровней токсической опасности во времени материалов с различными химическими матрицами. Поскольку за основу берется суммарное газовыделение (ΣT), точность вычисления (P) зависит от точности метода измерения концентраций продуктов газовыделения.
Дополнительно, можно рассчитать гигиенический показатель по испытанным материалам по формуле: P=ΣTисх/ΣTi
Например, T - критерий компаунда ЭДЛ-20М в исходном состоянии (Tисх) равен 0,025, а после 33 лет УКИ T-критерий равен 0,005, тогда в соответствии с представленной формулой получаем, что гигиенический показатель равен 5. То есть токсикологическая опасность материала снизилась в 5 раз.
Сравнительная характеристика значений T-критерия и гигиенического показателя (P) по сформированным группам исследованных материалов при длительности УКИ 33 года.
| Таблица 3 | ||
| 1 группа | ||
| P менее 1 | T-критерий (33 года) | Гигиенический показатель P |
| лента электроизоляционная марки ЛЭСБ | 0,005 | 0,9 |
| герметик 51-Г-23 | 0,043 | 0,6 |
| клей Ф-42Л | 0,012 | 0,4 |
| поликарбонат ПК-ЛТ-10 | 0,014 | 0,8 |
| лента техническая аримидная ЛТАр-20-200 | 0,007 | 0,1 |
| поликарбонат стеклонаполненный марки ПК-Л-СВ30 | 0,003 | 0,1 |
| лакоткань ЛШМС-105 | 0,027 | 0,8 |
| 2 группа | ||
| Р от 1 до 10 | Т-критерий (33 года) | Гигиенический показатель |
| компаунд ЭДЛ-20М | 0,0050 | 5,0 |
| клей ВК-9Тц | 0,0120 | 3,6 |
| клей ЭЛ-20 | 0,0040 | 8,4 |
| стеклотекстолит СФ-2-50Г-0,8 | 0,0030 | 3,7 |
| лента трикотажная петельная КТЛ-1000/6 | 0,0018 | 4,9 |
| полиамид 610 литьевой | 0,0143 | 2,6 |
| пленка из фторопласта Ф-4МБ | 0,0016 | 4,9 |
| клей 88-СА | 0,0042 | 3,4 |
| пенопласт полистирольный плиточный ПС-1-150 | 0,0060 | 6,3 |
| пенополиуретан жесткий Медиорт-13 (марка 5) | 0,0145 | 4,2 |
| герметик Humi Seal UY40 | 0,0022 | 3,2 |
| лента склеивающая ЛТ-19 | 0,0160 | 2,3 |
| 3 группа | ||
| Р от 10 до 30 (60) | T-критерий (33 года) | Гигиенический показатель |
| лента фторопластовой марки П-Ф-4 ЭО/180/КО | 0,0010 | 16,1 |
| трубка 305 ТВ-50 | 0,0013 | 18,0 |
| ткань прорезиненная 918-9 | 0,0006 | 30,0 |
| ткань термостойкая двухслойная арт. НД-250 Кр | 0,0017 | 20,7 |
| стеклотекстолит КАСТ-В-1,0 | 0,0023 | 33,3 |
| пленка СКЛФ-4Д | 0,0054 | 10,6 |
| «Арлит» типа «Талка-1» | 0,0035 | 26,0 |
| 4 группа | ||
| P более 60 | T-критерий (33 года) | Гигиенический показатель |
| клей холодного отверждения АДВ-5 | 0,0020 | 185,4 |
| ткань техническая полиамидная арт. 56003 | 0,0003 | 166,1 |
| ткань техническая полиамидная арт. 56260 Кр ВО | 0,0018 | 105,6 |
| шпатлевка ЭП-0010 | 0,0013 | 63,6 |
| грунтовка АК-070 | 0,0006 | 252,8 |
| лак УР-231 | 0,0008 | 60,3 |
| пленка марки Витур T 0533-90 | 0,0057 | 72,5 |
Сравнительный анализ распределения исследованных СПМ по группам токсичности газовыделения в процессе УКИ по T критерию, ΣT и показателю P показал удовлетворительную сходимость оценки и прогнозирования токсичности газовыделения из полимеров в процессе старения по показателю P.
Результаты исследований показали, что УКИ СПМ, моделирующее 20, 25 и 33 года старения в условиях отапливаемого хранилища, сопровождается деструкцией макромолекул полимера с образованием низкомолекулярных олефинов и кислородсодержащих веществ: кетонов, альдегидов, спиртов, ароматических углеводородов. При этом динамика суммарного газовыделения низкомолекулярных соединений имеет фазовый характер.
Идентификация в составе продуктов газовыделения СПМ (после 33 лет УКИ) высоко и чрезвычайно токсичных мономерных остатков макромолекул полимеров (метилизоционат, толуидинизоционат, капролактам, α-, ω-диолефины с числом атомов углерода 8-18, бисфенол, фосфорорганические производные нафталина, терфенил), которые характеризуют миграцию веществ из внутренних слоев СПМ, прогностически неблагоприятна для качества воздуха длительно функционирующих пилотируемых космических станций.
По величине суммарного показателя (ΣT) газовыделения, величина которого ниже 1, все испытанные материалы могут эксплуатироваться в течение 33 лет, при условии соблюдения допустимой насыщенности материалов по составу и интенсивности газовыделения в процессе старения.
Основываясь на положении ГОСТ 970781 (с изменениями 1991 года), в котором определено, что показателем процесса деградации материалов под действием климатических факторов старения является и газовыделение, исследованные материалы по токсичности газовыделения (T критерий, ΣTi, гигиенический показатель P) были разделены на 4 группы:
- 1 группа (P<1) (T критерий от 0,003 до 0,043) СПМ с наибольшей величиной суммарного газовыделения (ΣT), сохраняющееся до 33 лет УКИ и, следовательно, наиболее подвержены температурно-влажностному климатическому старению (деструкции);
- 2 группа (P от 1,2 до 10), (T критерий от 0,005 до 0,012) характеризуется большей величиной суммарного газовыделения ΣT к 25 годам УКИ по сравнению с 3 и 4 группами;
- 3 группа (P от 11 до 30 (60) (T критерий от 0,0006 до 0,054) характеризуется сохранением большей величины суммарного газовыделения ΣT к 25 годам УКИ по сравнению с 4 группой СПМ;
- 4 группа (P>60). По величине ΣT материалы характеризуются снижением практически до минимума показателя суммарного газовыделения по мере увеличения длительности УКИ, свидетельствуя об устойчивости этих материалов к температурно-влажностному климатическому старению длительностью до 33 лет.
На основании экспериментальных данных для количественной оценки изменения гигиенических характеристик СПМ при различных сроках УКИ предлагается Расчетный гигиенический показатель P=(ΣTисх/ΣTi)/V, который отражает изменение токсичности газовыделения из СПМ в процессе деструкции (старения) и включает оценку динамики токсичности каждого вещества в составе газовыделения СПМ.
Claims (1)
- Способ оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) полимерных материалов по динамике суммарного газовыделения и токсичности летучих органических соединений (ЛОС), мигрирующих из полимера в процессе старения, детектируемых методом хроматомасс-спектрометрии, включает подготовку образцов для проведения искусственного климатического старения и детектирование летучих органических соединений (ЛОС) методом хроматомасс-спектрометрии, анализ качественного и количественного состава газовыделений из 35 образцов основных классов полимерных материалов в исходном и состаренном состояниях путем измерения состава и концентрации компонентов газовыделения; оценки динамики токсичности газовыделения из каждого материала в процессе старения по каждому веществу, мигрирующему из исследованных синтетических полимерных материалов (СПМ), оценку изменения токсичности по их суммарному газовыделению ΣT, по разработанному гигиеническому показателю P=(ΣTисх/ΣTn)/V, отражающему динамику изменения токсичности газовыделения из СПМ в процессе старения, где Tисх и Tn - показатель токсичности газовыделения каждого вещества в исходном и состаренном состояниях соответственно, а ΣТисх и ΣTn - суммарный показатель токсичности газовыделения всех входящих в состав образца синтетических полимерных материалов в исходном и состаренном состояниях, V - длительность старения (год, месяц) и последующее сравнение экспериментальных и расчетных значений гигиенических показателей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013148587/05A RU2554623C1 (ru) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Способ оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) полимерных материалов по динамике суммарного газовыделения и токсичности летучих органических соединений (лос), мигрирующих из полимера в процессе старения, детектируемых методом хроматомасс-спектрометрии |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013148587/05A RU2554623C1 (ru) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Способ оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) полимерных материалов по динамике суммарного газовыделения и токсичности летучих органических соединений (лос), мигрирующих из полимера в процессе старения, детектируемых методом хроматомасс-спектрометрии |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2554623C1 true RU2554623C1 (ru) | 2015-06-27 |
Family
ID=53498574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013148587/05A RU2554623C1 (ru) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Способ оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) полимерных материалов по динамике суммарного газовыделения и токсичности летучих органических соединений (лос), мигрирующих из полимера в процессе старения, детектируемых методом хроматомасс-спектрометрии |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2554623C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107490526A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-12-19 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 高分子材料老化效应无损检测装置及其检测方法 |
| CN109541083A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-03-29 | 广州质量监督检测研究院 | 检测聚氯乙烯制品中挥发性气味物质的方法 |
| RU2687174C1 (ru) * | 2018-06-13 | 2019-05-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Способ определения устойчивости органических полимеров к деградации, индуцируемой различными факторами |
| CN110702474A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-17 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种封闭贮存缓释微气氛采集方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1557500A1 (ru) * | 1988-06-20 | 1990-04-15 | Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Производственного Объединения "Севкабель" | Способ прогнозировани долговечности изделий из полимеров |
| RU2069855C1 (ru) * | 1993-09-16 | 1996-11-27 | Научно-исследовательский институт электромеханики | Способ определения энергии активации термоокислительной деструкции полимеров и полимерных материалов |
| US20020182739A1 (en) * | 1999-04-07 | 2002-12-05 | Sadik Omowunmi A. | Rapid detection of aromas using integrated gas chromatography with multiarray sensors |
| EP1618370B1 (en) * | 2003-04-26 | 2010-05-12 | Kanesho Soil Treatment Bvba | Method and device for detecting volatile analytes in air samples |
| RU2458345C1 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-08-10 | Закрытое акционерное общество "Институт прикладной нанотехнологии" | Способ оценки влияния нанокомпонентов на санитарно-химические свойства полимерных материалов |
-
2013
- 2013-10-31 RU RU2013148587/05A patent/RU2554623C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1557500A1 (ru) * | 1988-06-20 | 1990-04-15 | Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Производственного Объединения "Севкабель" | Способ прогнозировани долговечности изделий из полимеров |
| RU2069855C1 (ru) * | 1993-09-16 | 1996-11-27 | Научно-исследовательский институт электромеханики | Способ определения энергии активации термоокислительной деструкции полимеров и полимерных материалов |
| US20020182739A1 (en) * | 1999-04-07 | 2002-12-05 | Sadik Omowunmi A. | Rapid detection of aromas using integrated gas chromatography with multiarray sensors |
| EP1618370B1 (en) * | 2003-04-26 | 2010-05-12 | Kanesho Soil Treatment Bvba | Method and device for detecting volatile analytes in air samples |
| RU2458345C1 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-08-10 | Закрытое акционерное общество "Институт прикладной нанотехнологии" | Способ оценки влияния нанокомпонентов на санитарно-химические свойства полимерных материалов |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107490526A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-12-19 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 高分子材料老化效应无损检测装置及其检测方法 |
| CN107490526B (zh) * | 2017-09-06 | 2023-08-22 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 高分子材料老化效应无损检测装置及其检测方法 |
| RU2687174C1 (ru) * | 2018-06-13 | 2019-05-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Способ определения устойчивости органических полимеров к деградации, индуцируемой различными факторами |
| CN109541083A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-03-29 | 广州质量监督检测研究院 | 检测聚氯乙烯制品中挥发性气味物质的方法 |
| CN109541083B (zh) * | 2019-01-30 | 2022-05-10 | 广州质量监督检测研究院 | 检测聚氯乙烯制品中挥发性气味物质的方法 |
| CN110702474A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-17 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种封闭贮存缓释微气氛采集方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2554623C1 (ru) | Способ оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) полимерных материалов по динамике суммарного газовыделения и токсичности летучих органических соединений (лос), мигрирующих из полимера в процессе старения, детектируемых методом хроматомасс-спектрометрии | |
| Doghieri et al. | Nonequilibrium lattice fluids: a predictive model for the solubility in glassy polymers | |
| Xiong et al. | Impact of temperature on the initial emittable concentration of formaldehyde in building materials: experimental observation | |
| CN104502488B (zh) | 一种油浸式电力变压器绝缘老化程度评估的方法 | |
| Zabiegała et al. | Permeation passive sampling as a tool for the evaluation of indoor air quality | |
| Broudin et al. | Water diffusivity in PA66: Experimental characterization and modeling based on free volume theory | |
| Cox et al. | Diffusion‐controlled reference material for VOC emissions testing: proof of concept | |
| Fredj et al. | Ageing of marine coating in natural and artificial seawater under mechanical stresses | |
| Liu et al. | Diffusion‐controlled reference material for VOC emissions testing: effect of temperature and humidity | |
| Wei et al. | A standard reference for chamber testing of material VOC emissions: design principle and performance | |
| White et al. | Use of reactive tracers to determine ambient OH radical concentrations: Application within the indoor environment | |
| Even et al. | Emissions of volatile organic compounds from polymer‐based consumer products: Comparison of three emission chamber sizes | |
| Zabiegała et al. | A comparative study of the performance of passive samplers | |
| Chen et al. | Formaldehyde emissions from seams and cut edges of laminate flooring: Implications for emission testing protocols and exposure estimation | |
| Belles et al. | Thickness and material selection of polymeric passive samplers for polycyclic aromatic hydrocarbons in water: Which more strongly affects sampler properties? | |
| Fujiwara | Analysis of acrylonitrile butadiene rubber (NBR) expanded with penetrated hydrogen due to high pressure hydrogen exposure | |
| Plaisance et al. | Assessment of uncertainty of benzene measurements by Radiello diffusive sampler | |
| CN109524063B (zh) | 疏水性有机物被动采样材料硅橡胶与水之间分配系数的预测方法 | |
| Guo et al. | Determination of total volatile organic compound emissions from furniture polishes | |
| Beiner et al. | Oddy tests: Adding the analytical dimension | |
| CN112305338A (zh) | 一种干式变压器的老化程度检测方法及系统 | |
| Krüger et al. | Towards a better comparability during GMP assessment–Identifying the main parameters that influence the loss of volatile organic compounds from silicone elastomers | |
| Schlick et al. | Swelling and Transport in Polyisoprene Networks Exposed to Benzene− Cyclohexane Mixtures: A Case Study in Multicomponent Diffusion | |
| Howard-Reed et al. | Inter-laboratory study approach to validate the performance of a prototype reference material for product emissions testing | |
| Stigter et al. | Leaf diffusion resistance to water vapour and its direct measurement: Design, calibration and pertinent theory of an improved leaf diffusion resistance meter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181101 |