氧化诱导时间

OIT氧化诱导时间（聚烯烃绝缘）1.范围：这个方法涉及到成品线缆聚烯烃绝缘体材料氧化诱导时间值的测定。

绝缘体在特定的温度纯氧环境下氧化放热发生时间的热分析测量决定氧化诱导时间。

附注评注性信息介绍，OIT背景资料，测试过程和重要细节可参看附录X12.测试方法总结此方法表述了仪器校准步骤，样品准备，实验步骤，聚烯烃绝缘体氧化诱导时间值计算方法。

绝缘线样从成品线上取下，擦掉表面覆盖的填充化合物。

两种绝缘测试样可表述为品种1（type1）从线上剥下的绝缘体（无导体）品种2（type1）线上绝缘体（绝缘和导体）2.1用品种1来测测试材料的内部稳定性和热稳定性的功效，例如抗氧化剂的功效2.2用品种2不仅可以测试热稳定性，也能同时测出添加物的金属失活效力（钝化作用）3.重要性和应用3.1氧化诱导时间值能测量出材料的氧化放热稳定性，基本取决于：3.1.1材料的内部热稳定性3.1.2抗氧化剂和其他热稳定剂的品种和浓度3.1.3金属钝化剂的品种和浓度3.1.4 测试温度3.1.5 论述：绝缘材料里的其他成分会引起次生效应（副作用），不同的添加剂参合料会使氧化诱导时间发生很大的改变，像色素，填充物，操作过程指导，电缆线、绝缘体的催化剂废渣，树脂制造。

添加剂（如抗氧化剂和氧化催化剂）和废渣是否在测试温度下进行操作会导致氧化诱导时间值的增大或减小。

常规实验温度（如170-220摄氏度，）聚烯烃里的混合物可能会分解改变聚烯烃的氧化机能，继而影响氧化诱导时间值。

如果氧化机能具有变动性，氧化诱导时间测定不能在常温下进行关联和进行老化处理。

在利用氧化诱导时间值来预测线缆的性能和使用寿命前，要求进行以下研究：把高温条件测试出的氧化诱导时间值和常规野外现场条件下聚烯烃的性能建立关联对比。

3.2氧化诱导时间OIT 作为产品性能测试，质量控制参数，聚烯烃材料的研究发展工具很有使用价值。

4.仪器设备，试剂，材料4.1热量计用商业分析仪操作氧化诱导时间测试。

DSC测试热流（差示扫描量热法是在程序控制温度下，测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术），等温控制的DSC和样品控温精确到最小+/-0.1摄氏度注解3 这项测试要求精确的温度和气体，在DSC样品隔间测试，DSC厂家提供了配置和温控参数几种选择，这些参数可能会影响我们的控制要求。

比如说有一些功率补偿DSC 使用双孔铂样品支架边有可流通的活动拆卸所盖。

所以为了这个OIT测试，一些设备使用者希望能查阅一些设备说明文献和向供应商咨询，以完善DSC操作。

4.2 氮用99.9%纯度或更好的氮气罐4.3氧在氧化阶段用99.9%纯度或更好的氧气罐注解4 因为使用气体的纯度很重要，所以不用使用一般的气体4.4 铝盘标准DSC样品铝盘注解5不能使用铜盘，因为铜不同的氧化性会影响到OIT的测量精准度，不能用金属滤网（例如不锈钢网），因为他们能促氧化或抗氧化，这可能会降低OIT的精准度4.4.1去油铜盘去油在纯丙酮中洗一分钟再用氮气流吹干，，用足量的丙酮彻底的清洗铝盘，具体用量200ml/100盘，可以采用在丙酮中超声清洗。

4.5 温度标准，使用纯度大于99.9%的铟和锡作为温度校准标准，看表1（TABLE1）(表一显示了校准用标准铟和锡的熔化温度值，和熔化热值)4.6平衡称样分析天平灵敏度在+/-0.1mg或是更好5.仪器校准5.1 仪器准备测试不同的材料配方要清洗容器，按照人工清洗程序清洗或是在530摄氏度的氧气中清洗十分钟5.2温度校准按照人工程序指导说明进行仪器温度校准使用下面的加热程序和校准用标准5.2.1 铟铟校准的实验顺序1.在氮气中温度50摄氏度下平衡2.每分钟增加10度从50度加热到145度3.每分钟增加1度从145度加热到165度4.冷却样品到50度以下5.重复中1到4的步骤6.用融化温度和熔化热二次扫描校准5.2.2 锡锡校准的实验顺序1.在氮气中温度50摄氏度下平衡2.每分钟增加10度从50度加热到220度3.每分钟增加1度从220度加热到240度4.冷却样品都50度以下5.重复中1到4的步骤6.用熔解温度和加热融化二次扫描校准5.2.3 熔化温度以校准为目的定义融化温度为融化峰的外推起始点，而不是最高峰点。

看图一5.3校准用标准校准仪器会分别在156.6+/-0.2度温度环境下验证纯铟，在232.0+/-0.5度温度环境下纯锡的融化温度。

另外铟和锡的融化点分别是28.7±0.8j/g和60.7±2.0j/g。

因为测试要求精确的温度控制，所以每个一月或是两个月或更频繁的检查仪器校准。

(看注解3)5.4气流率测量时使用气泡计和转子流量计,氧气流率为50±5ml/min,其他的气流率可以允许在50到200ml/min,必须要记录数据.注解 6 连接气体转换点和转子计流量的管子的内容积小于20ML为好注解七在100ML/MIN气流率下，100ML/MIN气流率的平均OIT值比50ML/MIN气流率测量值低30%。

但在100ML/MIN下测量的OIT值会比在50ML/MIN下测量的值精确5%5.5 测试温度如果可能做一个空白样本以保证指导测试温度控制在±0.3度内。

加热容器到理想温度（一般是200度），监测样品温度十分钟，如果有必要的话，参看17.7.6的过程指导以保证测试样品的温度和理想温度一致。

6 样品准备6.1绝缘线样品从成品线缆上拆下绝缘线，包括外面的一层外套，里面的金属屏蔽，和其他核心包裹物。

分开外面一层的电缆长外套，剥开外套和金属屏蔽，露出带绝缘对线的导体6.2 样品清洗用干净的棉布或是纸巾擦拭绝缘线样去除里面的填充物，不能用试剂擦拭绝缘线样6.3 样品种类绝缘体的OIT测试用两种线，任意一种都可以：品种一从铜线上剥下来的绝缘体品种二绝缘线（绝缘加铜线）6.4样品/盘安排用5-6mm的绝缘样线长度适合盘的大小6.5样品重记录样线重精确到±0.1MG注解8 为测出绝缘样线的重量剥下一段100MM的绝缘线样线重量除以长度算出每毫米的样线重量，再乘以5-6MM算出样品线的重量。

7 步骤过程7.1装样样品放到盘中，再把盘放到仪器的相关位置7.2起始温度平衡样品的温度到60度或以下7.3冲洗容器稳定初始温度5分钟按照50-60ML/MIN的速率注入氮气流净化7.4 加热到测试温度注入氮气到DCS容器，每分钟加热20度，一直加热到测试温度200度注解9 注意加热阶段的测试吸热峰是聚烯烃的融化转变状况，这对区分鉴定有用（例如区分高低浓度的聚乙烯和聚丙烯）7.5 气体转换以50±5ML/MIN的气流率转换氮气到氧气，保持测试温度五分钟以建立热平衡，定义转换时间为T0 从这个时间T0开始测试OIT7.6 样品测试温度T0之后记录样品温度5分钟，数据精确到±0.1度或更好，样品温度控制在理想测试温度±0.3度内，如果测试温度超过了要求温度的±0.3度，准备一个新样，调测试程序，以确保OIT 测试在要求的温度内测试。

注解10 如果200度是要求的测试温度，T0+5分钟的温度是200.7度，设置温度程序上限到199.3度以纠正仪器温度的超调量。

或者是不间断的监测和调节样品温度以保证理想温度在±0.3内。

7.7样品扫描在氧气中持续测试一直到发现放热峰（在记录表上或是电脑屏幕上）7.8 数据收集绘制热流和时间关系的数据标准图，为方便分析尽可能的延伸x轴，测试过程y轴数据的变化就是OIT的测量值（看图17.8）8. OIT计算使用下面两种任意一种方法来决定样品OIT注解11 OIT1计算使用极限值测量定义氧化聚烯烃始动点，OIT2计算定义主要的放热反应的初始（也就是自动催化氧化反应）8.1方法一（直角坐标点放法）8.1.1 绘制每单位区间为1.0w/g的Y轴坐标8.1.2 延伸X轴到一定长从时间点T0到2分钟到5 分钟到10分钟的氧化放热。

这个时间延伸有利于直角坐标电放法分析。

8.1.3 画线延伸到基线以推测仪器误差。

如看图3的虚线a8.1.4 在基线上方0.05w/g处画基线的平行线，如看图3的虚线b8.1.5 虚线和信号追踪线的交点定义为氧化降解开始，表示为T18.1.6 氧化诱导T0到T1时间平移过程定义为氧化诱导时间OIT1(位移)=T1-T08.2步骤二切线法8.2.1绘制充分长y轴表示聚烯烃融化吸热和氧化吸热，对于5mg的样品，y轴4-5w/g就合适8.2.2 画延伸线到基准线以推出信号误差偏离，例如看图4中虚线c8.2.3在放热峰反射点位置画切线（表四中虚线4），延伸切线和基线c相交8.2.4 通过切线法，相交点就是氧化降解的初始时间这个初始时间表示为T28.2.5 切线法的氧化诱导时间就是氧化诱导T0到T2的时间OIT2(切线法)=T2-T19.报告9.1 报告以下信息9.1.1 铟和锡最后的融化温度9.1.2 铟和锡的最后的熔化热9.1.3气流率（ml/min）9.1.4每份样品的参数（拆下绝缘材料绝缘线样品）9.1.5 气流切换为氧气五分钟后样品的温度9.1.6 两种OIT法，如果没有特殊要求采用第二种切线法9.1.7 不同的样品被测试报告平均OIT值和标准误差10 精度和偏差精度表二(TABLE2)中方法一和方法二展示了这种精确测试方法测氧化诱导时间同时使用热流和功率补给发热分析在十三个实验室可重复性测试得出这些实验数据所有实验测试研究人员开发研究这种方法的数据和报告在ASTM文件中查询注解12 研究人员总结了他们的研究发表在V.J.Kuck 出版的《第六届国际通信塑料发展会》（“proceedings of the 6th international conference on plastic in telecommunications”1992年9月）10.2偏差依据这种方法测试的氧化诱导时间没有偏差注解13 这种测试方法使用铟和锡温度校准和热量传感校准的国际标准，对测试条件严格控制，以提高氧化诱导时间测试的精确性，降低偏差。

但是，在17.3中提到的附注X1组成聚烯烃中的材料可能会在高温应用下分解，聚烯烃的性能引起氧化诱导时间的变化。

所以聚烯烃成分的质量控制在测试方法中格外重要，测试聚烯烃氧化诱导时间认清这种变化是一种误差很重要。