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用于電工設(shè)備中聚合性復合物的導則
閱讀：957 發(fā)布時間：2022-3-15 正常條件 normal conditions 當設(shè)備按其設(shè)計用途運行時，可預期的長期存在的受熱條件。
熱塑性聚合物的制造商和聚全物供應商就其產(chǎn)品性能向設(shè)備設(shè)計部分進言，以幫助后者并經(jīng)常協(xié)作共同發(fā)展“特殊應用”復合全物。
即試驗環(huán)境不是模擬使用在設(shè)備中的環(huán)繞，因為在設(shè)備中，無論處在靜止還是運行狀態(tài)，都存在附加應力。
預料這些非正常條件對工作在“無人操作下”設(shè)備，存在的時間長短不超過10h，和在其他情況下非常短暫時間。
表 1 推薦的清單格式
根據(jù)業(yè)已提出的論點：不推薦把應用在正常運行條件下聚合物基復合物，尤其是熱塑性復合物的溫度清單作為標準規(guī)定。GB/T9341-2000 塑料 彎曲性能的測定GB/T11026.1-2003 電氣絕緣材料耐熱性 第1部分：老化程序和試驗結(jié)果的評價包括第2欄“正常運行條件下聚合物基復合物的聚合物組成中的組分，除了可以包括以類別劃分的基礎(chǔ)均聚/共聚/三聚物外，還有被稱作為混合物或合金的另一些聚合物復合物。
本標準對在擬定聚合物基復合物在正常和非正常條件下的清單時提供指導。本標準就下述內(nèi)容進行了討論并作出建議；
包含在第1欄“材料名稱”內(nèi)的數(shù)據(jù)選擇，制定任何建議性清單的目的是在真實制造名字/商品聚合物的名稱(牌號)不可能公布的場合。不存在有害的特殊環(huán)境輻射，例如，微波、紅外線、強光、紫外線、X射線、伽瑪射線、高能粒子等；
熱穩(wěn)定劑、填料、增強劑、成核劑、固化劑、單體/聚合增塑劑、顏米、耐燃/耐火劑等。還應考慮在新材料與再加工材料及回收材料之間經(jīng)常發(fā)生的添加量與性能值之間的矛盾。
GB/T1634.2-2004 塑料 負荷變形溫度的測定 第2部分：塑料、硬橡膠和長纖維增強復合材料
注：DTUL(負荷變形溫度)在曲線用“×”符號表示。
盡管意識到由于實際原因習慣采用溫升這個詞，但本標準還是采用術(shù)語溫度。如果規(guī)定一個合適的參考點，例如25℃，則可以把一個換算成另一個。
現(xiàn)在要詢問的問題是這些清單是否不僅僅可以擴大選擇熱固型材料范圍，而且可以安全地擴大至將熱塑料材料包括在內(nèi)。
通常應用方式和當?shù)氐沫h(huán)境條件也會產(chǎn)生影響材料零部件使用壽命的附加應力。國際上對正常運行下由絕緣材料制成的零部件的溫度清單已經(jīng)使用好幾年了并獲得了顯著效果和安全。
因此推薦：任何這樣的第3欄都應參照下述段落內(nèi)容：在第3欄內(nèi)，作為示范性和信息類的正常運行條件下溫度的數(shù)值。
附錄A給出了基于丙烯作為主要單體的各種各樣復合物的例子，這些復合物可以從一個聚合物生產(chǎn)廠得到的。
GB/T5169.11-2006 電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 第11部分：灼熱絲/熱絲基本試驗方法 成品的灼熱絲可燃性試驗方法
應該認識到，聚合物基復合物的組成是一門高技術(shù)科學：用作改進一種性能的組分會輕易地產(chǎn)生不想要的副作用并影響到其他性能。
GB/T11026.4-1999 確定電氣絕緣材料耐熱性的導則 第4部分：老化烘箱 單室烘箱
材料名稱正常運行條件下的聚合物基復合物的溫a/℃應用于正常條件下的設(shè)備中并符合命名的具體商品復合物的已實現(xiàn)的運行特性
這種加工可能會明顯地改變性能，以探索方式，全面應用共聚物、三聚物、聚合物混合物及聚合物合金。
同時也適用于按規(guī)定的那些條目，由于材料的名稱不是很精確的，因此，第2欄中的數(shù)值必然是比較保守的。
因此建議：應該把現(xiàn)在的清單擴大到包括更寬范圍的熱固性材料；應該圍繞將熱塑性材料包括在內(nèi)的困難進行更加詳細的分析。測定一般電工用的正常運行條件下聚合物基復合物的許溫度的方法正在考慮之中。
還進行了一些外加短試驗以暴露候選材料的所有性能組合中的任何不當?shù)娜觞c。然而即使考慮到這些附加因素。
因為這樣的推薦可能會暗示由所有屬于命名范圍并業(yè)已展示其短時性能令人滿意的材料制成的零部件。
然而由數(shù)據(jù)組成的這些清單是適用于那些按規(guī)定限制使用條件的其他標準制造的產(chǎn)品；或適用于根據(jù)*和業(yè)已證實的絕緣結(jié)構(gòu)中的零部件。
負荷下變形溫度GB/T1634.2-2004，方法A和方法B.1.8MPa和0.45MPa為51℃/93℃至153℃/160℃。
在長期熱應力作用及對材料性能影響方面，在產(chǎn)品的整個壽命期內(nèi)使用時必須令人滿意。因此推薦：下列的條款說明包含在任何表格的附近并指明它適用于本標題下的條目的。
無定形熱塑性材料，在臨界溫度之上展現(xiàn)出其剛性急劇降低；而半結(jié)晶熱塑性材料為基的復合物。
另外在GB/T11026.1、GB/T11026.2、GB/T11026.4中沒有把注意力集中到與相鄰材料相容性以及工作環(huán)境問題的。
絕緣材料范圍已經(jīng)出版了一系列規(guī)范，但對聚合物模塑材料至今沒有出版標準。命名和分類體系業(yè)已由ISO出版。
其他聚合物制造商就用溫度對具體級別的聚合物性能進行評估時，是利用在某些應用中已知服務(wù)期的參考材料。
GB/T11020-2005 固體非金屬材料暴露在火焰源時的燃燒性試驗方法清單
對“非正常運行條件下聚合物的允許溫度”清單的考慮，定義非正常條件是因事故或可預見超載引起的。
例如ISO7391-1、GB/T1630等，但幾乎還沒有相應系列的規(guī)范或要求。盡管如此，ISO聚合物的命名和分類體系看起來是綜合性的并可以適合作為一個基礎(chǔ)清單體系(見附錄B中的例子)。
通過比較評定程序進行的，在候選材料和參考材料在使用中的服務(wù)期并按兩種材料在這些老化試驗中相對行為予以修正。
ISO7391-1:1987 塑料 聚碳酸酯模塑和擠塑材料 第1部分：命名
現(xiàn)有的試驗條款僅供指導用，熱塑性材料的工作溫度與性能開始急劇下降的溫度兩者溫度差要比熱固性材料小得多。
例如電機繞組：或是熱固型的絕緣材料，而對熱塑性絕緣材料，*被排除于這些清單之外 。需對由熱塑性材料制成的零部件單獨地按照正常和非正常運行條件中業(yè)已測得的實際溫度要求進行試驗。
但當容量和能量的水平增加時，可能趨向于不足。因此，推薦產(chǎn)品技術(shù)委員會憑借對其產(chǎn)品的應用范圍和條件的較多知識。
但應屬于命名范圍內(nèi)并考慮條款說明的任何復合物，當其應用在不超過第2欄中所規(guī)定的正常溫度時。
因此要求有一個綜合性的聚合物命名體系以便從安全方面足以區(qū)分這些復合物，同時也包括使用再加工材料和回收材料。
例如，機械的、電氣的和燃燒的性能。這些數(shù)據(jù)應以實際運行經(jīng)驗或相對溫度指數(shù)為依據(jù)。不存在有害的環(huán)境材料，例如，螜的氧、臭氧或其他氣體，過量的水分、或濕氣、油類，致冷劑、溶劑、儀器添加劑、洗滌劑、酸、堿、氧化劑、還原劑、催化劑等；
從中可以看出，當拉伸屈服應力ISO527-1:1993，50mm/min從15MPa彎化到101MPa時，與其相應的彎曲彈性模量數(shù)值 GB/T9341-2000，10mm/min為0.95GPa~7.6GPa。
不存在可能會明顯影響長期運行特性的幾何或機械因子，例如，材料的厚度、高機械應力、振動、疲勞、蠕變等；
然而由于聚合性復合物的類型和性能之間的復雜關(guān)系，偶爾不情愿地選擇和使用材料以及試圖降低項目的成本從而降低安全裕度等問題似乎會阻礙清單的采用。
這些零部件可以應用的溫度/時間的范圍和大小取決于對安全貯存、運輸和使用所必須保持的性能水平。
圖1 典型熱固性材料和熱塑性材料的動態(tài)切變(扭力)模量與溫度關(guān)系曲線，
就(任何選擇)具體類型的聚合物基復合物的工作溫度方面作出指導。(復合物)命名應該是綜合性很強。
下列各條就與清單有關(guān)的各條內(nèi)容和結(jié)構(gòu)作出具體推薦。
在這種情況下，設(shè)備制造商就要規(guī)定對貯存、運輸和應用的條件和方式的具體限制。某些聚合物制造商就長期熱應力的影響具體級別的聚合物材料的性能進行評估時是按照GB/T11026.1、GB/T11026.2、GB/T11026.4進行的。
① ——含礦物填料的熱固性酚醛樹脂；
當在正常運行條件下使用時，某一具體聚合物基復合物安全使用于一般電工設(shè)備中的許溫度。
溫度的數(shù)值應建立在對一臺業(yè)已證明有令人滿意的運行記錄的電工設(shè)備進行測量的基礎(chǔ)上。
以便能夠獲得材料的比較數(shù)據(jù)，試驗是在不承受附加應力的試樣上進行且試驗環(huán)境是暗黑烘箱中的實驗室大氣。
如果這些材料一旦形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，就不會熔化并能耐受許多各類化學物質(zhì)和日常環(huán)境作用。
在無人操作垞中，非正常條件可能存在幾秒至10h。長期 long term 和設(shè)備的艱苦運行壽命一樣長的時間周期。例如家用電器為50h~8000h。
GB/T5169.10-1997 電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 試驗方法 灼熱絲試驗方法 總則③ ——PMMA；聚甲基丙烯酸甲酯；
本欄目的目的是指明選擇一種屬于命名范圍內(nèi)的商品復合物能達到什么目的。分設(shè)是對照包含在第2欄內(nèi)的必要的保守數(shù)值去選擇一種高服務(wù)期的組成。a 起草表1時，已知假定：
最純粹的解決方法是要求所有清單只是提供技術(shù)數(shù)據(jù)，但實際上是一種不會冒安全度危險的比較折中的形式。
許多基礎(chǔ)聚合物在中等溫度下比較不穩(wěn)定，復合工藝中有一步驟要加入穩(wěn)定劑，以得到在預期應用中所要求的耐熱性程度。
GB/T4706.1-2005 家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求
該清單是表明符合列入材料名稱的具體復合物，業(yè)已達到什么樣的安全運行溫度。應當認識到。
影響那些包含在聚合物復合在正常運行條件下的允許溫度清單內(nèi)的數(shù)據(jù)選擇的因素；聚合物基復合物在非正常運行條件下的允許溫度的清單。
而是需要由具體的設(shè)備試驗予以代替。熱塑性和熱固性聚合物的制造商沒有保證他們的產(chǎn)品工作溫度的上下極限。
這是由于各種性能/溫度曲線的形狀存在著顯著差別。熱塑型材料比熱固型材料更多地受到常用材料的影響。
這些類型材料的性能隨時間和溫度而變化，其變化速率又與溫度有關(guān)。不同性能可以不同速度變化。
在實際的或非常相似的設(shè)備中使用這類材料業(yè)已證明具有運行經(jīng)驗的情況下，這樣的溫度才是允許的。
GB/T1630.1-2008 塑料 環(huán)氧樹脂 第1部分：命名(ISO3673-1:1996，IDT)
去規(guī)定有關(guān)各種類別復合物的清單應該是標準的還是提供技術(shù)數(shù)據(jù)的。還應給出第二個清單。
熱塑性聚合物基復合物制成的零部件，在非正常運行條件下的機械穩(wěn)定性，受到使材料性能大降低和使這些材料熔化時的溫度的限制。
GB/T11026.2-2000 確定電氣絕緣材料耐熱性的導則 第2部分：試驗判斷標準的選擇
可以在成型過程把包括其他聚合物在內(nèi)的許多添加物加入，使制得的產(chǎn)品性能滿足應用的要求。
ISO527-1:1993 塑料 拉伸性能的測定 第1部分：總則
熱塑性零部件多半要比熱固性的零部件危險得多。由此可以猜測這個因素就是為什么在GB4706.1中把熱塑性材料的具體溫度排除在清單之外的主要原因。
除了許多特殊用途等級外，大約生產(chǎn)有12種一般用的不同復合物供家用電器市場需要。聚合物性能數(shù)據(jù)。
非正常條件 abnormal conditions 因事故或可預期的短時的超載引起的短時受熱條件，其嚴酷程度遠遠超過已知的正常條件。
因為耐熱性試驗所選擇的終點判斷標準與零部件在使用中的需要再者之間不存在著任何特定關(guān)系。
在它們最終熔化之前，多半是逐步軟化。在著手試驗之前，總是應該對材料短時熱行為的技術(shù)數(shù)據(jù)進行測定。
他們應用功能裝置和半組裝及完整設(shè)備再者進行自己系列的長期試驗，作為發(fā)展過程中的一部分。
4)不存在有害的特殊的生物因子。
這種行為的自然結(jié)果是：當處在意想不到的熱條件或處在意想不到的與設(shè)備中有害材料接觸條件下時。
② ——含礦物填料的熱固性環(huán)氧酚醛樹脂；
使歸入目錄的任何復合物都能滿足所指出的運行特性要求。前述條款已說明需要一種綜合性命名體系。
應用常規(guī)的終點判斷標準，例如50%的拉伸強度保持雍沖擊強度或擊穿電壓。這些數(shù)據(jù)經(jīng)常被包括在銷售手冊內(nèi)。
可以感覺到，由于應用了認真制定的標準清單面得到的安全對低容量、低過載的電工產(chǎn)品會令人滿意的。
把某一電工產(chǎn)品應用于某一環(huán)境中，引起該產(chǎn)品長期的性能劣化的主導開工是因熱作用引起的化學反應。
在選擇適當方法對聚合物基復合物進行敘述時，要考慮到許多復合物的配方是復雜的且由此獲得的性能范圍也是寬廣的這些影響因素；
結(jié)合確認的聚合物等級進行零部件可靠設(shè)計，將能獲得安全特性并使這些清單為標準規(guī)定。
聚合物基復合物在正常運行條件下的溫度 maximum allowable temperature for poly meric compounds under mormal operating conditions
在列出的溫度以下的一般應用中，在正常條件下具有安全長期運行特性。要認識到，謹慎選擇列出的溫度。
可能的情況是：IEC已經(jīng)對某些材料發(fā)表了命名和規(guī)范體系(如果是這樣，采用這些體系應認真考慮)。
以實現(xiàn)商業(yè)上具有吸引力的各種等級性能并改進價格/性能比，但依本報告觀點，這一切增加了一般按類別開工正確命名街道口的復雜性。
但他不能給予任何安全運行特性的保證，這是由于設(shè)計者的要求是各種各樣的。他們主張設(shè)備制造商應擔負起這個責任。
背景遍及世界的塑料工業(yè)，生產(chǎn)出一百萬種以上的不同聚合物基復合物，其中，許多作為模塑、澆注或機加工零部件在電工設(shè)備中獲得應用。
為了回答這個問題并給出指導，首先要認清熱固性和熱塑性聚合物之間的主要差別。熱塑性材料會因受熱作用以可逆方式發(fā)生軟化且比熱固型材料更容易受到日常材料的有害影響。
在制定清單過程中，由于業(yè)已從大多數(shù)以類型劃分的基礎(chǔ)聚合物發(fā)展起來復合物范圍十分寬廣。
所得到的數(shù)據(jù)也僅供作指導，長期運行特性試驗還要在半組裝或完整設(shè)備上進行。當設(shè)備制造商收到聚合物制造商的意見時。
短期 short term 比設(shè)備的預期運行壽命短的時間周期。一般電工用途 general electrotechnical applications 。
展現(xiàn)在0.179MPa的變形溫度
但它并不適合于作為具體應用或最終使用。然而GB/T11026.1、GB/T11026.2、GB/T11026.4的條款是經(jīng)過考慮把它設(shè)計成針對某一種簡單、基礎(chǔ)體系。
但有可能盼望到的只是一種折衷形式——清單越保守，所要求的命名的綜合性越差——雖然這種折衷形式可能會帶來降低有效實用程度的弊病。
這是由于這些溫度與設(shè)計的要求關(guān)系極大。在國際標準中還沒有已知的、由試驗得出的可接受的條款內(nèi)容可給出熱塑性聚合物在正常運行條件下的允許溫度的標準數(shù)值。④ ——聚酰胺6；熱塑性材料，這些材料通常是在高溫下制成的，因為在高溫下，材料的粘度值適合于成型工藝要求。
包含在第3欄應用于正常條件下的設(shè)備中并符合產(chǎn)品命名的具體商品復合物的已實現(xiàn)的運行特性內(nèi)的數(shù)據(jù)選擇。
因此按GB/T11026.1、GB/T11026.2、GB/T11026.4得到的溫度指數(shù)TI不能用作指示聚合物的安全工作溫度。
GB/T5169.12-2006 電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 第12部分：灼熱絲/熱絲基本試驗方法 材料的灼熱絲可燃性試驗方法
清單，表1給出了清單的推薦形式。
以保證他們的產(chǎn)品具有足夠安全的長期運行特性。概括由上可以看出，GB4706.1特別不把正常運行條件下熱塑性聚合物的允許溫度的任何標準極限包括在內(nèi)。
對符號分類要求的特定等級的聚合物，業(yè)已在令人滿意的長時間運行中獲得了實現(xiàn)。只有給出使用于正常運行條件下。
由于這些材料能夠重新軟化，因此可進行各種再加工和回收，包括從超過使用期產(chǎn)品經(jīng)過挑選、分類和重新粉碎加工后的聚合物重新利用。
