一種水蒸汽透過率簡易測試裝置及測試方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種水蒸汽透過率簡易測試裝置及測試方法，裝置包括長度計、重量計、計時器、環(huán)境腔、真空機，還包括上基板，下基板，定位模塊，指示劑；所述的上基板或下基板為能完全阻止水分子透過的、表面平整平滑的板材，包括玻璃板、鋼化玻璃板、有機玻璃板、不銹鋼板或銅板其中的一種；所述的定位模塊為2塊以上具有相同厚度的表面平整平滑的硬質(zhì)板材；所述的指示劑為能吸收水分并遇水變色的物質(zhì)，包括變色硅膠、氯化鈷、無水硫酸銅其中的一種或幾種的混合物。測試方法包括待測樣品的測量、稱重等五個步驟。本發(fā)明充分利用現(xiàn)有的設備資源，投資少，結(jié)果誤差不大，使用方便，操作簡單，技術(shù)要求低。
【專利說明】一種水蒸汽透過率簡易測試裝置及測試方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測試裝置及測試方法。特別涉及一種用于測試膠膜的水蒸汽透過率的簡易裝置和測試方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]阻水性能是對界面材料的一個重要要求，因此，水蒸氣透過率是表征界面材料的一個重要指標，水蒸氣透過率測試是研發(fā)和生產(chǎn)該類材料的過程中經(jīng)常測試的一個指標。
[0004]傳統(tǒng)的水蒸汽透過率測試是采用電解傳感器測試，需要一個控制嚴格的密閉空腔，利用傳感器對濕度階梯的探測并轉(zhuǎn)換為電信號來測試樣品水蒸氣透過率，一般需要一個電腦控制的一整套完整的測試系統(tǒng)，成本非常高。該類測試方法適用于分析測試中心，第三方測試機構(gòu)等。
[0005]稱重法是材料水蒸氣透過率測試的基礎方法，透濕杯內(nèi)放置試樣，密封試樣邊緣，使試樣一側(cè)與透濕杯內(nèi)部形成封閉的、濕度一定的空間，以適當?shù)臅r間間隔稱量透濕杯的重量，通過透濕杯的重量變化計算材料的水蒸氣透過率。但這種方法的前提是試樣已經(jīng)成膜，但是對于還處于需要隨時調(diào)整配方的試驗、試制階段的液狀或膏狀膠體來說，預先成膜在時間上和經(jīng)濟上是不適宜的，另外標準的稱重法水蒸氣透過率測試裝置同樣存在成本較高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種工具常見易得，操作簡單方便，結(jié)果直接迅速的測試裝置，本發(fā)明的另一目的是提供利用這種測試裝置測試水蒸汽透過率的方法，適用于實驗室及企業(yè)的內(nèi)部測試。
[0007]這種水蒸汽透過率簡易測試裝置，包括長度計、重量計、計時器、環(huán)境腔、真空機，還包括如下部件:上基板2，下基板1，定位模塊3，指示劑5 ;所述的上基板或下基板為能完全阻止水分子透過的、表面平整平滑的板材，包括玻璃板、鋼化玻璃板、有機玻璃板、不銹鋼板或銅板其中的一種；所述的定位模塊為2塊以上具有相同厚度H的表面平整平滑的硬質(zhì)板材；所述的指示劑為能吸收水分并遇水變色的物質(zhì)，包括變色硅膠、氯化鈷、無水硫酸銅其中的一種或幾種的混合物。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述的定位模塊的厚度H為0.5mm、1mm、2mm或3mm。
[0009]還包括緊固件6，所述的緊固件用于上基板和下基板之間的緊固。
[0010]具體地，所述的重量計包括精確分析天平、電子稱。
[0011]所述的計時工具包括秒表、時鐘、日歷。
[0012]所述的環(huán)境腔為可控制溫度和濕度一個密閉空間。
[0013]所述的環(huán)境腔還可以為一個用空調(diào)和加濕/除濕設備控制的敞開體系。
[0014]這種水蒸汽透過率簡易測試裝置的測試方法，包括以下步驟: 1)將待測樣品在下基板上固定成閉合形狀，用長度計測量待測樣品的寬度W周長，用重量計精確稱量指示劑的初始重量后置于閉合形狀的內(nèi)部，外部放上定位模塊，然后蓋上上基板，利用待測樣品本身的粘性粘合或者利用緊固件6緊固；
2)將步驟I的部件組置于真空機中抽真空；
3)將步驟2處理后的部件組靜置于環(huán)境腔中，開始用計時器計時；
4)一段時間后終止計時,打開觀察和稱量指示劑的最終重量；
5)利用公式如下公式計算待測樣品的水蒸氣透過率:
水蒸氣透過率=(最終重量-初始重量)/ (待測樣品的周長*定位模塊厚度/待測樣品的寬度*計時時長)。
[0015]作為優(yōu)選方案，所述的閉合形狀為任何方便計算面積的形狀，包括圓形、三角形或矩形。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:通過觀察實驗前后指示劑的顏色變化，即可定性判斷待測樣品是否透水氣，通過計算樣品與外界的接觸面積和實驗前后指示劑質(zhì)量變化，可定量計算單位面積的水汽透過率，可用于熱熔型、反應型、壓敏性、UV固化型等各種界面材料的水汽透過率測試；適用于各種溫度、濕度環(huán)境要求的測試；適用于各種時間要求的測試；充分利用現(xiàn)有的設備資源，投資少，結(jié)果誤差不大，使用方便，操作簡單，技術(shù)要求低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明部分部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為除上基板、緊固件外圖1的俯視圖。
【具體實施方式】
[0019]以下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0020]實施例1 (定性判斷)
參見圖1、圖2，用同樣的玻璃板制成80cm*80cm的上基板2和下基板1，上基板2的四角處設置容蝶型螺釘作為緊固件6的通孔，下基板I與上基板2的四角處通孔的對用位置設置內(nèi)螺紋，將壓敏性膠膜4在下基板I上貼出一個寬度W為1cm、長邊C2為50cm、短邊Cl為30cm的長方形框，中間放入堆放高度不超過Imm的干燥的變色娃膠5,在長方形框的四周各放置一塊厚度為Imm的定位模塊3，然后蓋上上基板2，擰緊蝶型螺釘將上基板2和下基板I鎖定，放入真空機內(nèi)抽真空，再將測定裝置放入25 °C、85%相對濕度的烘箱中，168H后觀察，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部硅膠并未變色，可以初步判定，該樣品在25°C、85%相對濕度的環(huán)境下168H不透水。
[0021]實施例2 (定量判斷)
將熱固化膏狀膠體在不銹鋼板材質(zhì)的下基板上涂成寬度為1cm、周長IOOOmm的圓環(huán)形膠條，圓環(huán)形膠條中間放上10.0Og氯化鈷,在圓環(huán)形膠條外部四周放上厚度為Imm的定位模塊，后蓋上鋼化玻璃材質(zhì)的上基板，上基板與下基板被膏狀膠體粘合在一起，然后放入真空機內(nèi)抽真空，并按照樣品使用說明固化到最佳狀態(tài)，即得到一個測試部件組，將測試部件組放到85°C，85%相對濕度的烘箱中，開始計時，IH后取出，打開裝置，稱量氯化鈷重量為10.02g，根據(jù)公式:水蒸氣透過率=(最終重量-初始重量)/ (待測樣品的周長*定位模塊厚度/待測樣品的寬度*計時時長)計算該樣品再該實驗環(huán)境下的濕氣透過率為:(10.02g-10.0Og) / (1000 mm *lmm/10mm*lH) =0.0002g/mm2.H=2g/m2.H。
[0022]實施例3定量判斷
參見圖1、圖2，將熱熔型膠膜在銅板材質(zhì)的下基板I上圍成周長為800mm的長方形框，長方形框的寬度W為5mm，中間放上10.0Og無水硫酸銅，在長方形框的四周放上厚度為
0.5mm的定位模塊3，后蓋上鋼化玻璃材質(zhì)的上基板，上基板與下基板被膏狀膠體粘合在一起，然后放入真空機內(nèi)抽真空，并按照樣品使用說明加熱固化到最佳狀態(tài)，降溫后即得到一個測試部件組，將測試部件組放到40°C，95%相對濕度的烘箱中開始計時，24H后取出，打開裝置，稱得氯化鈷重量為10.15g，根據(jù)公式:水蒸氣透過率=(最終重量-初始重量)/ (待測樣品的周長*定位模塊厚度/待測樣品的寬度*計時時長)計算該樣品再該實驗環(huán)境下的濕氣透過率為:
(10.15g-10.00g) / (800mm *0.5mm/5mm*24H) =0.00007813g/mm2.H=0.7813 g/m2.H。
[0023]對比實施例
將上述實施例樣品送第三方檢測機構(gòu)測試水蒸氣透過率，兩種方法測試結(jié)果數(shù)據(jù)對比如下表1:
【權(quán)利要求】
1.一種水蒸汽透過率簡易測試裝置，包括長度計、重量計、計時器、環(huán)境腔、真空機，其特征在于還包括如下部件:上基板(2)，下基板(1)，定位模塊(3)，指示劑(5);所述的上基板或下基板為能完全阻止水分子透過的、表面平整平滑的板材，包括玻璃板、鋼化玻璃板、有機玻璃板、不銹鋼板或銅板其中的一種；所述的定位模塊為2塊以上具有相同厚度(H)的表面平整平滑的硬質(zhì)板材；所述的指示劑為能吸收水分并遇水變色的物質(zhì)，包括變色硅膠、氯化鈷、無水硫酸銅其中的一種或幾種的混合物。
2.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水蒸汽透過率簡易測試裝置，其特征在于所述的定位模塊的厚度(H)為0.5mm、或3mm。
3.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水蒸汽透過率簡易測試裝置，其特征在于還包括緊固件(6)，所述的緊固件用于上基板和下基板之間的緊固。
4.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水蒸汽透過率簡易測試裝置，其特征在于所述的重量計包括精確分析天平、電子稱。
5.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水蒸汽透過率簡易測試裝置，其特征在于所述的計時工具包括秒表、時鐘、日歷。
6.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水蒸汽透過率簡易測試裝置，其特征在于所述的環(huán)境腔為可控制溫度和濕度一個密閉空間。
7.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水蒸汽透過率簡易測試裝置，其特征在于所述的環(huán)境腔為一個用空調(diào)和加濕/除濕設備控制的敞開體系。
8.一種水蒸汽透過率簡易測試裝置的測試方法，包括以下步驟: 1)將待測樣品在下基板上固定成閉合形狀，用長度計測量待測樣品的寬度(W)周長，用重量計精確稱量指示劑的初始重量后置于閉合形狀的內(nèi)部，外部放上定位模塊，然后蓋上上基板，利用待測樣品本身的粘性粘合或者利用緊固件(6)緊固； 2)將步驟I的部件組置于真空機中抽真空； 3)將步驟2處理后的部件組靜置于環(huán)境腔中，開始用計時器計時； 4)一段時間后終止計時,打開觀察和稱量指示劑的最終重量； 5)利用公式如下公式計算待測樣品的水蒸氣透過率: 水蒸氣透過率=(最終重量-初始重量)/ (待測樣品的周長*定位模塊厚度/待測樣品的寬度*計時時長)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水蒸汽透過率簡易測試裝置的測試方法，其特征在于所述的閉合形狀為任何方便計算面積的形狀，包括圓形、三角形或矩形。
【文檔編號】G01N5/00GK103994961SQ201410243640
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】石紅娥, 王建斌, 陳田安, 解海華 申請人:煙臺德邦科技有限公司