Приложение С (обязательное). Определение термического сопротивления и теплопроводности с учетом старения

Приложение С
(обязательное)

Определение термического сопротивления и теплопроводности с учетом старения

С.1 Общие положения

Определение значений термического сопротивления и теплопроводности с учетом старения проводят методом прямого измерения (процедура ускоренного старения, С.4) или путем комбинации проверки нормальности и метода вычисления (методика с фиксированным приращением, С.5). Процедура подготовки проверочного образца и отбора проб для обоих методов приводится в С.2. Блок-схема альтернативных методов определения теплопроводности с учетом старения приведена на рисунке С.1.

Методы, позволяющие учесть старение, указанные в С.4 и С.5, разработаны прежде всего для продуктов ППУ/ПИР, содержание закрытых ячеек в которых выше или равно 90 % и которые изготовлены при использовании вспенивающих агентов с высокой молекулярной массой, таких как гидрофторуглероды (HFC 134а, 245fa, 227еа, 365mfc, 141b), которые в основном остаются в ячейках продукта в течение длительного периода времени, значительно превышающего разумный, экономически оправданный срок службы. По этой причине эти вспениватели называют "стабильными", т.е. устойчивыми к диффузии. Могут применяться смеси нескольких "стабильных" пенообразователей, а также их смесь с диоксидом углерода (СО ₂). СО ₂ является "нестабильным" вспенивающим агентом, способным очень быстро диффундировать из ячеек. Таким образом, изменение термического сопротивления ППУ/ПИР при старении обусловлено диффузией воздуха, направленной внутрь ячеек, и обратной диффузией СО ₂, в случаях, когда эти процессы не ограничены наличием с внешних сторон непроницаемой для диффузии оболочкой.

Для продуктов с содержанием закрытых ячеек менее 90 %, а именно относящихся к классам ССС1, ССС2 и ССС3, методика фиксированных приращений согласно С.5 не применима, поэтому единственно пригодными являются методы, указанные в С.4.1, С.4.2 и С.4.3.

Для продуктов ППУ/ПИР, в которых СО ₂ является единственным вспенивателем, также применимы только методики С.4.1, С.4.2 и С.4.3.

Для систем, в которых в качестве вспенивателя применяется смесь "стабильных" вспенивающих агентов, применяются следующие процедуры:

- если используется методика ускоренного старения С.4, по таблице С.1 берется безопасное приращение, соответствующее вспенивающему агенту с самым высоким значением;

- если используется методика постоянного приращения С.5, величина приращения определяется по результатам проверки нормальности;

- если результат проверки хотя бы для одного из вспенивателей в составе смеси ниже необходимого предельного значения, то для определения теплопроводности после старения необходимо использовать соответствующее данному вспенивателю приращение из таблицы С.2.

Если новые вспениватели имеют характеристики "стабильных" (т.е. их коэффициенты диффузии подобны установленным значениям гидрофторуглеродов), для определения теплопроводности с учетом старения могут использоваться методики, определенные в данном приложении. Могут потребоваться новые значения для методики фиксированных приращений (С.5) и другие значения безопасных приращений для методики ускоренного старения (С.4).

С.2 Отбор образцов и подготовка образцов к испытанию

Отбирают образцы, включая облицовку (при наличии), согласно приложению D. Размеры отобранных образцов по толщине должны быть не меньше указанных в ГОСТ 31925-2011 (таблица 1) или соответствовать по этому параметру максимальным размерам изделия.

Выдерживают образец продукта при температуре (23  3) °С и относительной влажности (50  10) % в течение минимум 16 ч до вырезания проверочного образца.

Вырезают проверочный образец из центра продукта. Проверочные образцы должны соответствовать данным ГОСТ 31925-2011 (таблица 1). Любая возможная облицовка также должна входить в проверочный образец, если она не мешает измерению термического сопротивления.

С.3 Определение начального значения теплопроводности

Начальное значение теплопроводности определяют по результатам измерений термического сопротивления в период от 1 до 8 дней после подготовки образца.

Подготовить проверочный образец для измерения теплопроводности необходимо согласно С.2.

Измерить теплопроводность проверочного образца нужно согласно ГОСТ 31925, ГОСТ 31924 и 5.3.2. Рассчитанное начальное значение теплопроводности указывают с округлением до 0,0001 .

Рисунок С.1 - Блок-схема альтернативных методов старения

С.4 Определение теплопроводности методом ускоренного старения

С.4.1 Метод испытаний

Теплопроводность методом ускоренного старения определяется следующим образом:

- определяют теплопроводность после ускоренного старения в соответствии с С.4.2;

- полученное значение теплопроводности увеличивают на безопасное приращение в соответствии с С.4.3.

При испытании газопроницаемых изделий допускается проводить тест ускорения в соответствии с С.4.4. В зависимости от результата теста ускорения безопасное приращение по С.4.3 может быть уменьшено в соответствии с С.4.5.

С.4.2 Определение теплопроводности после ускоренного старения

Для испытаний берут образец целиком, включая облицовки, если они имеются. Размеры отобранных образцов по толщине должны быть не менее указанных в ГОСТ 31925 или соответствовать по этому параметру максимальным размерам изделия. Для продуктов с газонепроницаемой облицовкой максимальный размер проверочного образца должен быть равным 800 x 800 мм.

Измерение теплопроводности с учетом старения проводят на образцах продукта после проведения процедуры их ускоренного старения.

Процедуру ускоренного старения начинают не ранее чем через день и не позднее чем через 50 сут после подготовки образца продукта.

Для ускоренного старения образец продукта помещают при температуре (70  2) °С на период (175   5) дней.

Затем из целого образца подготавливают проверочный образец для измерения теплового сопротивления согласно С.2.

Измерение термического сопротивления проверочных образцов проводят согласно ГОСТ 31925, ГОСТ 31924 и 5.3.2.

Измеренное значение теплопроводности после ускоренного старения указывают с округлением до 0,0001 .

С.4.3 Добавление безопасных приращений (применимо только для методики ускоренного старения)

Значение, полученное в С.4.2, увеличивают на безопасное приращение, указанное в таблице С.1.

Таблица С.1 - Приращение для добавления к измеренному значению теплопроводности после ускоренного старения

Тип пены/облицовки	Вспенивающий агент а	Значения приращения для изделий номинальной толщины d N 80 мм	Значения приращения для изделий номинальной толщины d N 80 мм
Без облицовки	HFC 245fa, 365mfc, 227еа, 141b	0,001 0	0,002 0
	HFC 134а	0,001 5	0,002 5
С газопроницаемой облицовкой	HFC 245fa, 365mfc, 227еа, 141b	0,001 0	0,001 5
	HFC 134а	0,001 5	0,002 0
С газонепроницаемой облицовкой b	HFC 134а, 245fa, 365mfc, 227ea, 141b	0,001 0	0,001 0
а Приращения для продуктов, в которых СO 2 является единственным вспенивателем в настоящее время, не определены и будут добавлены при накоплении достаточного количества данных. b См. С.5.1 для определения понятия "газонепроницаемая облицовка".

По запросу изготовитель должен указать тип вспенивающего агента, используемого в продукте.

Следует округлить полученное значение до ближайшего 0,0001 . Данное значение может быть использовано для определения теплопроводности с учетом старения продукта, если отсутствует дополнительная информация по итогам проведения теста ускорения (см. С.4.4 и С.4.5).

С.4.4 Тест ускорения старения (по усмотрению изготовителя и только для изделий с газопроницаемой облицовкой в сочетании с методикой ускоренного старения)

Образцы продукта, изготовленные за 1-8 сут, выдерживают в течение 16 ч при температуре (23  3) °С и относительной влажности (50  10) %.

Из центральной части образца вырезают два смежных образца для испытаний с минимальным размером 200 мм в длину и ширину, толщиной 20 (+ 2/- 0) мм.

Определяют начальные значения теплопроводности двух испытуемых образцов согласно С.3. Начальные значения теплопроводности не должны отличаться более чем на 0,0005 . В случае больших отклонений следует выбрать новые проверочные образцы.

Один из образцов размещают при температуре (70  2) °С, а другой - при температуре (23  3) °С на период времени, необходимый для увеличения теплопроводности на значение от 0,003 до 0,004 для обоих образцов. Определяют минимум шесть значений теплопроводности для каждого образца в пределах этого диапазона увеличения теплопроводности.

Перед каждым замером теплопроводности образец, подвергающийся ускоренному старению при температуре 70 °С, кондиционируют в течение 1-2 ч при комнатной температуре. В качестве времени старения для такого образца необходимо учитывать фактическое время выдержки при температуре 70 °С.

Необходимо построить графики изменения теплопроводности от времени старения при 70 °С и при 23 °С, а затем изменить временную ось, используя коэффициент, чтобы совместить кривые. Коэффициент изменения времени, при котором совмещение будет максимальным, называется коэффициентом ускорения. Значение коэффициента ускорения записывают с точностью до десятых.

С.4.5 Определение значения теплопроводности после ускоренного старения с учетом коэффициента ускорения (по усмотрению изготовителя и только для изделий с газопроницаемой облицовкой в сочетании с методикой ускоренного старения)

Если производитель выполняет тест на ускорение старения согласно С.4.4, то значение теплопроводности, полученное для продукта в С.4.3, может быть откорректировано следующим образом:

- коэффициент ускорения больше 12, тогда соответствующее приращение, полученное из таблицы С.1, должно быть удалено;

- коэффициент 8-12, тогда значение теплопроводности, полученное в С.4.3, должно быть снижено на 0,001 ;

- во всех других случаях значение от С.4.3 остается неизменным.

Значение теплопроводности с учетом старения указывают с округлением до 0,0001 .

С.5 Метод фиксированных приращений

С.5.1 Условия применения метода

Методика фиксированных приращений, описанная ниже, должна использоваться только в случаях, если:

- продукт отвечает критериям нормальности, указанным в С.5.2, за исключением продуктов, где СO ₂ является единственным вспенивателем;

- продукты, в которых СO ₂ является единственным вспенивателем, имеют содержание закрытых ячеек не менее 90 % согласно [2];

- продукт содержит любой из вспенивающих агентов, таких как гидрофторуглероды или их смесь с СO ₂, или только СO ₂;

- продукт нанесен таким образом, что его облицовки можно рассматривать как газонепроницаемые, такие облицовки должны быть изготовлены из металлического листа толщиной не менее 50 мкм или, если подтверждено аналогичное свойство облицовки (покрытия), из другого материала. Облицованные изделия, в которых не происходит увеличение значения теплопроводности более чем на 0,001 после выдерживания в течение (175  5) дней при температуре (70  2) °С, считаются продуктами с газонепроницаемой облицовкой (максимальный размер образца 800 мм x 800 мм, максимальная толщина 50 мм);

- размеры прямоугольных изделий из продукта с газонепроницаемой облицовкой составляют не менее 600 х 800 мм.

Для изделий из продуктов с газонепроницаемой облицовкой меньших размеров применяют метод С.4 или используют значение фиксированного приращения из таблицы С.2, как для изделий с газопроницаемой облицовкой.

С.5.2 Тест нормальности

Продукты, изготовленные с применением "стабильных" вспенивателей, должны отвечать результатам следующих испытаний:

- образец продукта, изготовленный за 1-8 сут, выдерживают в течение 16 ч при температуре (23  3) °С и относительной влажности (50  10) %;

- из центральной части образца вырезают образец для проведения испытаний с минимальными размерами 200 мм в длину и ширину, толщиной 20 (+ 2/- 0) мм;

- определяют начальное значение теплопроводности испытуемого образца согласно С.3;

- испытуемый образец выдерживают при температуре (70  2) °С в течение (21  1) сут;

- после кондиционирования в течение 16 ч при температуре (23  3) °С и относительной влажности (50  10) % определяют значение теплопроводности испытуемого образца после старения согласно ГОСТ 31925 и ГОСТ 31924 с учетом условий 5.3.2.

Разница между начальным значением теплопроводности и значением после старения не должна превышать 0,0060 для продуктов 245fa, 227еа, 365mfc, 141b и 0,0075 для продуктов 134а.

Если разница больше, чем указанные выше значения, метод фиксированных приращений не может использоваться, и значение теплопроводности после старения вычисляют в соответствии с С.4.

С.5.3 Расчет значения теплопроводности с учетом старения

Значение теплопроводности с учетом старения рассчитывают, прибавляя соответствующее значение фиксированного приращения, приведенное в таблице С.2, к начальному значению теплопроводности. Начальное значение теплопроводности определяют в соответствии с С.3.

Рассчитанное таким образом значение теплопроводности с учетом старения указывают с округлением до 0,0001 .

Таблица С.2 - Приращения для расчета значений теплопроводности с учетом старения

Вспенивающий агент	Значение приращения,
	Вид облицовки (покрытия)
	Отсутствует или газопроницаемая			Газонепроницаемая			Обе стороны газонепроницаемые
	Номинальная толщина
	d N < 80 мм	80 мм  d N < 120 мм	d N 120 мм	d N < 40 мм	40 мм  d N < 60 мм	d N  60 мм
HFCs 245fa, 227еа и 365mfc, 141b	0,006 0	0,004 8	0,003 8	0,006 0	0,004 8	0,003 8	0,001 5
HFC 134а	0,007 5	0,006 5	0,005 5	0,007 5	0,006 5	0,005 5	0,002 5
100 % СО 2	0,010 0	0,010 0	0,010 0	0,010 0	0,010 0	0,010 0	0,006 0

По запросу изготовитель указывает вспенивающий агент, применяемый для изготовления продукта.

С.6 Декларирование термического сопротивления и теплопроводности после старения

С.6.1 Общие положения

Статистическая изменчивость согласно приложению А при декларации термического сопротивления и теплопроводности определяется с применением начальных значений теплопроводности или значений теплопроводности после старения.

Начальные значения определяют в соответствии с С.3, значения после старения - в соответствии с С.4 или С.5.

С.6.2 Группировка продуктов

Изготовитель должен декларировать:

- отдельные значения теплотехнических свойств каждого отдельного продукта и каждой отдельной толщины, определяя значение для каждой толщины каждого продукта,

или

- значение показателя теплотехнических свойств для группы продуктов всех толщин или диапазона толщин, используя значение этой группы продуктов, для соответствующего диапазона толщин. Продукты без облицовки или с газопроницаемой облицовкой, продукты с газонепроницаемой облицовкой с одной из сторон и продукты с газонепроницаемой облицовкой с двух сторон объединяют в отдельные группы.

Производитель определяет необходимость объединения продуктов в группы и состав групп. При определении теплотехнических значений групп, объединяющих все толщины или диапазон толщин продукта, должны быть учтены статистические данные измеренных значений теплопроводности образцов продукта малой, средней и большой толщины.

Для каждой группы продуктов определяют не менее десяти значений начальной теплопроводности или теплопроводности с учетом старения.

С.6.3 Расчет значений и R _90/90 с применением начальных значений теплопроводности

(С.1)

или

;

(С.2)

,

(С.3)

где , k _i, вычисляются из измеренных начальных значений теплопроводности согласно приложению А.

Приращение старения определяют как среднее значение прироста теплопроводности по результатам измерений двух образцов через разницу между значением теплопроводности с учетом старения согласно С.4 и начальным значением теплопроводности, измеренным согласно С.3. Оба образца для испытаний вырезают из одного образца продукта, при этом такой образец должен представлять "худший случай" - наибольшее увеличение теплопроводности в группе продуктов (например, самый тонкий продукт).

Фиксированное приращение старения, , приращение старения согласно С.5. Для группы продуктов берут значение приращения "наихудшего" материала (имеющего максимальное значение приращения).

С.6.4 Расчет значений и R _90/90 с применением значений теплопроводности после старения

,

(С.4)

,

(С.5)

где , k _i, вычисляют из измеренных начальных значений теплопроводности согласно приложению А.