ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ И СТАРЕНИЯ

МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ
ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ
РАДИАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ

ГОСТ 9.711-85

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Единая система защиты от коррозии и старения

МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ,
РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ
РАДИАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ

Общие требования к выбору

ГОСТ
9.711-85

Дата введения 01.07.86

1. Настоящий стандарт распространяется и полимерные материалы, предназначенные для изготовления изделий, работающих при воздействии ионизирующих излучений, и устанавливает общие требования к выбору материалов по стойкости к радиационному старению в условиях, установленных в ГОСТ 9.706-81, на этапах разработки и производства изделий.

2. Полимерные материалы в зависимости от назначения подразделяют на:

конструкционные - для изготовления конструкций изделий, воспринимающих силовую нагрузку;

электроизоляционные - для обеспечения изоляции арматуры токопроводящих частей электрооборудования, проводов и деталей, несущих электрический заряд;

теплоизоляционные - для защиты изделия или его отдельных частей от воздействия тепловых потоков;

уплотнительные - для обеспечения герметичности подвижных и неподвижных соединений узлов;

клеевые - для изготовления клеевых соединений отдельных частей изделия.

антифрикционные - для изготовления изделий или отдельных частей изделия, находящихся в непосредственном контакте и перемещающихся друг относительно друга;

оптические - для изготовления элементов оптических устройств;

ионообменные - для очистки жидких сред

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. Нормы стойкости материалов к радиационному старению в зависимости от назначения, характерных показателей старения и группы стойкости приведены в табл. 1 - 8.

Нормы стойкости и характерные показатели старения полимерного материала многофункционального назначения должны соответствовать нормам и показателям, установленным для материалов каждого назначения.

Примечание. Норма стойкости характеризует предельно допустимое изменение показателя свойств материала в заданных условиях радиационного старения по отношению к исходному значению этого показателя необлученного материала.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4. Возможность применения полимерного материала для изделия, эксплуатирующегося в заданных условиях радиационного старения, устанавливают в соответствии с требованиями пп. 4.1 - 4.5.

4.1. Характеристику условий радиационного старения (вид и энергию излучения; мощность поглощенной дозы излучения; поглощенную дозу излучения; температуру, тип, концентрацию и давление среды), в которых предполагается эксплуатация изделий из полимерного материала, устанавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 9.706-81.

4.2 В зависимости от назначения изделия (см. табл. 1 - 5) или в соответствии с техническим заданием на его разработку устанавливают перечень показателей, характеризующих работоспособное состояние изделия в заданных условиях радиационного старения.

4.3 В соответствии с требованиями ГОСТ 9.706-81 проводят испытания материала в заданных условиях радиационного старения и в соответствии с табл. 1 - 5 устанавливают группу стойкости, которой удовлетворяет материал, исходя из того, что изменения заданных показателей после испытаний не должны выходить за пределы соответствующих норм стойкости для конкретной группы.

4.4 В зависимости от группы стойкости вычисляют возможные в заданных условиях значения показателей свойств материала (N) после радиационного старения по формуле

N = N_o, (1)

где N_o - исходное значение показателя необлученного материала, установленное в нормативно-технической документации (НТД) на соответствующий материал;

n - норма стойкости показателя по установленной для материала группе стойкости с учетом знака «плюс» или «минус».

Таблица 1

Конструкционные полимерные материалы

Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	Норма стойкости, %, для групп стойкости
Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	I	II	III	IV
1. Прочность при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа	По ГОСТ 11262-80	-10	-25	-50	-75
2. Относительное удлинение при разрыве, %	По ГОСТ 11262-80	±10	±25	От -50 до +100	От -75 до +300
3. Изгибающее напряжение в момент разрушения, МПа	По ГОСТ 4648-71	-10	-25	-50	-75
4. Разрушающее напряжение при сжатии, МПа	По ГОСТ 4651-82	-10	-25	-50	-75
5. Модуль упругости при растяжении, МПа	По ГОСТ 9550-81	-10	-25	-50	-75
6. Ударная вязкость, кДж/м²	По ГОСТ 4647-80	-10	-25	-50	-75
7. Предел прочности при срезе, МПа	По ГОСТ 17302-71	-10	-25	-50	-75
8. Средний коэффициент линейного теплового расширения К^-1 в диапазоне температур от (T_max - 50) - T_max	По ГОСТ 15173-70	±10	±25	От -50 до +100	От -75 до +300
Примечания к табл. 1 - 8: 1. Знаки у цифр означают: «-» - уменьшение значения показателя; «+» - увеличение значения показателя. 2. T_max - максимальная температура эксплуатации материала.

4.5 Вычисленные по формуле (1) значения показателей сравнивают с предельно допустимыми значениями, установленными в техническом задании на разрабатываемое изделие. Материал считают пригодным для применения, если вычисленные по формуле (1) значения заданных показателей не выходят за пределы соответствующих допустимых значений, установленных в техническом задании.

Если предельно допустимые значения показателей для разрабатываемого изделия не заданы, то по выявленной группе стойкости (см. п. 4.3) определяют минимально необходимый запас свойств по отношению к исходным значениям показателей, определяющий возможность применения полимерного материала в заданных условиях радиационного старения.

Таблица 2

Электроизоляционные полимерные материалы

Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	Норма стойкости, %, для групп стойкости
Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	I	II	III	IV
1. Прочность при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа	По ГОСТ 11262-80	-10	-25	-50	-75
2. Относительное удлинение при разрыве, %	По ГОСТ 11262-80	±10	±25	От -50 до +100	От -75 до +300
3. Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом м	По ГОСТ 6433.2-71	-80	-90	-99	-99,9
4. Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом	По ГОСТ 6433.2-71	-80	-90	-99	-99,9
5. Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте:
10³ Гц	По ГОСТ 22372-77	+25	+ 100	+200	+400
10⁶ Гц	По ГОСТ 22372-77	+25	+75	+150	+300
10¹⁰ Гц	По нормативно-технической документации на материалы	+20	+30	+50	+100
6. Диэлектрическая проницаемость при частоте:
10³ Гц	По ГОСТ 22372-77	±10	±15	±25	От -50 до +100
10⁶ Гц	По ГОСТ 22372-77	±10	±15	±30	От -50 до +100
10¹⁰ Гц	По нормативно-технической документации на материалы	±5	±10	±15	±20
7. Электрическая прочность, В/м	По ГОСТ 6433.3-71	-20	-30	-50	-75

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Таблица 3

Теплоизоляционные полимерные материалы

Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	Норма стойкости, %, для групп стойкости
Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	I	II	III	IV
1. Прочность при разрыве, МПа	По ГОСТ 11262-80	-10	-25	-50	-75
2. Относительное удлинение при разрыве, %	По ГОСТ 11262-80	±10	±25	От -50 до +100	От -75 до +300
3. Теплопроводность, Вт/(м К)	По ГОСТ 23630.2-79	+10	+25	+50	+100
4. Удельная теплоемкость, Дж/(кг К)	По ГОСТ 23630.1-79	-10	-20	-30	-50
5. Плотность, кг/м³	По ГОСТ 15139-69	±0,5	±1,0	±2	±5
6. Средний коэффициент линейного теплового расширения К^-1 в диапазоне температур от (T_max - 50) - T_max	По ГОСТ 15173-70	±10	±25	От -50 до +100	От -75 до +300

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5. Материалы группы I при заданных условиях старения являются наиболее стойкими к воздействию ионизирующих излучений и их рекомендуют для применения в наиболее ответственных конструкциях. Материалы, для которых значения показателей ниже требований группы IV, не допускаются для применения в изделиях, эксплуатируемых в условиях радиационного старения.

Примечание. Электроизоляционные материалы, для которых электрические показатели ниже требований группы IV, могут применяться в изделиях, эксплуатируемых в условиях радиационного старения, по согласованию с заказчиком.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Таблица 4

Уплотнительные полимерные материалы

Наименование характерного показателя старения		Метод контроля показателя	Норма стойкости, %, для групп стойкости
Наименование характерного показателя старения		Метод контроля показателя	I	II	III	IV
1. Прочность при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа		По ГОСТ 11262-80	-20	-40	-60	-75
2. Относительное удлинение при разрыве, %	По ГОСТ 11262-80		±20	От -40 до +70	От -50 до +100	От -75 до +300
3. Ударная вязкость, кДж/м²	По ГОСТ 4647-80		-20	-40	-60	-75
4. Напряжение сжатия при условной деформации сжатия 25 %, МПа	По ГОСТ 4651-82		-20	-40	-60	-75
5. Твердость при вдавливании шарика, МПа	По ГОСТ 4670-91		-20	-40	-60	-75

Примечание. Характерные показатели и нормы стойкости резин устанавливают по ГОСТ 9.706-81.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Таблица 5

Клеевые полимерные материалы

Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	Норма стойкости, %, для групп стойкости
Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	I	II	III	IV
1. Прочность связи клеевого соединения при отрыве, МПа	По нормативно-технической документации на клеи	-20	-40	-60	-75
2. Прочность связи клеевого соединения при сдвиге, МПа	То же	-20	-40	-60	-75
3. Адгезионная прочность клеевого соединения при отрыве, МПа	»	-20	-40	-60	-75
4. Адгезионная прочность клеевого соединения при сдвиге, МПа	По нормативно-технической документации на клеи	-20	-40	-60	-75
5. Сопротивление расслаиванию, Н/м	По ГОСТ 12172-74	-20	-40	-60	-75

(Измененная редакция (Изм. № 1).

Таблица 6

Антифрикционные полимерные материалы

Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	Норма стойкости, %, для групп стойкости
Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	I	II	III	IV
1. Разрушающее напряжение при сжатии, МПа	По ГОСТ 4651-82	-10	-25	-50	-75
2. Средний коэффициент линейного теплового расширения, К^-1 в диапазоне температур (T_max - 50) до T_max	По ГОСТ 15173-70	±10	±25	От -50 до +100	От -75 до +300

Таблица 7

Оптические полимерные материалы (за исключением защитных покрытий)

Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	Норма стойкости, %, для групп стойкости
Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	I	II	III	IV
1. Прочность при разрыве, МПа	По ГОСТ 11262-80	-10	-25	-50	-75
2. Коэффициент пропускания в области чувствительности глаза (400 < l < 770) нм	По ГОСТ 15875-80	-10	-20	-30	-50
3. Коэффициент отражения	По нормативно-технической документации на материал	-10	-20	-30	-50
4. Средний коэффициент линейного теплового расширения, К^-1 в диапазоне температур (T_max - 50) до T_max	По ГОСТ 15173-70	±10	±25	От -50	От -75
5. Ударная вязкость, кДж/м	По ГОСТ 4647-80	-10	-25	-50	-75

Таблица 8

Ионообменные полимерные материалы

Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	Норма стойкости, %, для групп стойкости
Наименование характерного показателя старения	Метод контроля показателя	I	II	III	IV
1. Полная статическая обменная емкость, мг экв/см³	По ГОСТ 20255.1-89	-10	-25	-50	-75
2. Динамическая обменная емкость, мг экв/м³	По ГОСТ 20255.2-89	-10	-25	-50	-75

Табл. 6 - 8 (Введены дополнительно, Изм. № 1).

6. Пример установления возможности применения полимерного материала конкретной марки в заданных условиях радиационного старения приведен в справочном приложении 1.

7. Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в справочном приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ПРИМЕРЫ УСТАНОВЛЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1 Пример 1

Требуется установить возможность применения высокопрочного конструкционного стеклопластика: прессовочных материалов на основе фенолоформальдегидной смолы АГ-4С по ГОСТ 20437-75 или эпоксидной смолы 27-63С для изделия, эксплуатируемого в условиях радиационного старения в вакууме при температуре от минус 50 до плюс 50 °С и максимальной поглощенной дозе 10⁶ Гр. Для изделия, работающего в заданных условиях, предельно допустимые значения показателей должны составлять:

разрушающее напряжение при растяжении (s_р.р) - не менее 200 МПа;

изгибающее напряжение в момент разрушения (s_f) - не менее 200 МПа;

ударная вязкость (а) - не менее 100 кДж/м².

2. По НТД на материал устанавливают исходные значения показателей необлученных стеклопластиков:

для стеклопластика АГ-4С

s_р.р - не менее 539 МПа, s_f - не менее 441 МПа,

a - не менее 245 кДж/м²,

для стеклопластика 27-63С

s_р.р - не менее 900 МПа, s_f - не менее 700 МПа,

а - не менее 600 кДж/м².

3. По ГОСТ 9.706-81 в заданных условиях старения проводят испытания стеклопластиков и определяют изменение заданных показателей:

для стеклопластика АГ-4С

значение s_р.р уменьшилось на 14 %, s_f - на 24 %, а - на 17 %;

для стеклопластика 27-63С

значение s_р.р уменьшилось на 10 %, s_f - на 53 %, а - на 11 %.

4. По результатам испытаний в соответствии с табл. 1 настоящего стандарта стеклопластик АГ-4С соответствует группе стойкости II; стеклопластик 27-63С - группе стойкости IV.

5. Возможные значения показателей свойств стеклопластиков после радиационного старения в заданных условиях с учетом выявленной группы стойкости вычисляют по формуле (1) настоящего стандарта:

для стеклопластика АГ-4С

s_р.р = 539 - 0,25×539 = 405 МПа,

s_f = 441 - 0,25×441 =331 МПа,

а = 245 - 0,25×245 = 183,5 кДж/м²;

для стеклопластика 27-63С

s_р.р = 900 - 0,75×900 = 225 МПа,

s_f = 700 - 0,75×700 = 175 МПа,

а = 600 - 0,75×600 = 150 кДж/м².

6. Вычисленные значения s_р.р, s_f, а сравнивают с заданными предельно допустимыми значениями показателей для изделий, указанными в п. 1.

Вывод. Стеклопластик 27-63С не следует использовать в изделии, работающем в заданных условиях радиационного старения, так как значение изгибающего напряжения в момент разрушения ниже допустимого. Стеклопластик АГ-4С в данном изделии и в заданных условиях эксплуатации может быть использован.

Пример 2

1. Требуется установить возможность применения полиэтилентерефталатной пленки материала ПНЛ по ТУ 6-05-221-76 в качестве электроизоляционного материала в условиях радиационного старения на воздухе при температуре 20 °С и максимальной поглощенной дозе 10⁶ Гр. В качестве характерных показателей старения установлены:

прочность при разрыве (s_р.р);

относительное удлинение при разрыве (e_рр);

удельное объемное электрическое сопротивление (r_v);

тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 10³ Гц (tg d);

диэлектрическая проницаемость при частоте 10³ Гц (e);

электрическая прочность (Е_пр).

Предельно допустимые значения показателей после старения пленки не заданы.

2. По ГОСТ 9.706-81 в заданных условиях старения проводят испытания и определяют изменения заданных показателей:

значение s_р.р уменьшилось на 15 %, e_рр - на 48 %,

Е_пр - на 12 %; значение e осталось без изменений,

значение tg d уменьшилось на 15 %, значение r_v увеличилось на 32 %.

3. По результатам испытаний в соответствии с табл. 2 настоящего стандарта устанавливают группу стойкости исследуемого материала.

Изменения показателей r_v, tg d, e и Е_пр - соответствуют группе I, s_р.р - II, e_рр - III. Следовательно, пленка ПНЛ-3 может быть использована в качестве электроизоляционного материала в заданных условиях радиационного старения по группе стойкости III.

Это означает, что запас свойств для значений показателей, указанных в технических условиях на пленку, должен обеспечивать допустимые отклонения от этих значений не ниже указанных в группе стойкости III табл. 2.

4. Предельно допустимые значения показателей в указанных условиях вычисляют по формуле (1) настоящего стандарта.

Для s_р.р:

s_р.р = s_р.р0 - ×s_р.р0 = 0,5s_р.р0;

для e_рр:

от e_р.р = e_р.р0 - ×e_р.р0 = 0,5e_р.р0;

до e_р.р = e_р.р0 + ×e_р.р0 = 2e_р.р0;

для r_v:

r_v = r_v₀ - ×r_v₀ = 0,01r_v₀;

для tg d:

tg d = tg d₀ + × tg d₀ = 2 tg d₀;

для e

от e = e₀ - ×e₀ = 0,80e₀;

до e = e₀ + ×e₀ = 1,20e₀;

для Е_пр:

Е_пр = Е_пр₀ - × Е_пр₀ = 0,5 Е_пр₀.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ ПОЯСНЕНИЯ

Термин	Пояснение
Радиационное старение	По ГОСТ 9.710-84
Ионизирующее излучение	По ГОСТ 15484-81
Характерный показатель старения	По ГОСТ 9.710-84
Предельно допустимое изменение характерного показателя старения материала	Максимальное изменение показателя свойств материала, при котором сохраняется пригодность для использования материала по назначению в пределах установленной группы стойкости

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической и нефтеперерабатывающей промышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

С.Э. Вайсберг, д-р хим. наук; Б.А. Брискман, канд. техн. наук; В.К. Милинчук, д-р хим. наук; В.П. Сичкарь, канд. хим. наук; В.К. Матвеев, канд. хим. наук; Э.Р. Клиншпонт, канд. хим. наук; Е.Н Табалин, Л.П. Котова, О.Н. Якунина, Л.Б. Красько

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета СССР по стандартам от 27 февраля 1985 г. № 426

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, приложения, таблицы
ГОСТ 9.706-81	1, 4.1, 4.3, таблица 4, приложение 1
ГОСТ 9.710-84	Приложение 2
ГОСТ 4647-80	Таблицы 1, 4
ГОСТ 4670-91	Таблица 4
ГОСТ 4648-71	Таблица 1
ГОСТ 465 1-82	Таблицы 1, 4, 6
ГОСТ 6433.2-71	Таблицы 2, 5
ГОСТ 6433.3-71	»
ГОСТ 9550-81	Таблица 1
ГОСТ 11012-69	Таблица 6

5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР № 1914 от 11.12.91

6. Переиздание (март 1996 г.) с Изменением № 1, утвержденным в январе 1991 г. (ИУС 3-92)

СОДЕРЖАНИЕ

Приложение 1 Примеры установления возможности применения полимерных материалов. 5

Приложение 2 Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения. 8