红外法和电解法水蒸气透过率测试该如何抉择？

膜康

2023/10/20 12:31

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ASTM F3299是使用电解检测传感器（库仑P₂O₅传感器）测量通过塑料薄膜的水蒸气透过率的标准测试方法。根据该测试方法的描述，F3299适用于由单层或多层合成或天然聚合物和箔（包括涂层材料）组成的片材和薄膜。

ASTM F1249是使用调制红外传感器（1990年采用）测量通过塑料薄膜的水蒸气透过率的标准测试方法。根据该测试方法的描述，F1249适用于测试由单层或多层合成或天然聚合物和箔（包括涂层材料）组成的柔性阻隔膜和片材。

当查看上述每个标准的描述时，它们似乎都可以应用于几乎相同的应用。那么，为什么要选择使用其中一种标准而不是另一种标准？

水蒸气透过率测试方法

F3299和F1249有什么不同

每种测试方法中使用的传感器技术是两种标准之间的主要区别，每种传感器都有其特定的优点和缺点。

例如，MOCON的AQUATRAN Model 3 WVTR测量仪器（ASTM F3299）针对的是超高阻隔材料，这些材料旨在将渗透检测范围推至极低水平。这些最低检测限（LOD）的典型应用包括测试OLED显示器、太阳能电池板和要求苛刻的柔性薄膜等，这些应用需要准确且极其灵敏的仪器来确认材料阻隔性能。

对于中低阻隔材料，适合选择MOCON PERMATRAN-W®3/34配备的调制红外传感器方法（ASTM F1249）进行测试。该仪器的WVTR范围为10^-3至10³ g/(m²·day)，具有很长（4-5年）的传感器寿命以及自动化操作功能。

水蒸气透过率测试仪AQUATRAN Model 3

在选择具有最高灵敏度（LOD）的WVTR渗透仪器时，首先需要确保您材料的WVTR范围与仪器的WVTR范围相匹配，并确认传感器有至少1-2年，最好5年以上的使用寿命。通过选择合适的WVTR范围和最长寿命的传感器，您可以最大限度地提高测量精度、可重复性、测试范围、成本和测量方便性。

如果阻隔材料具有中等的WVTR范围

选择ASTM F1249还是ASTM F3299？

当阻隔材料的WVTR水平不在超低WVTR范围内时，它们会渗透大量水分。在P₂O₅传感器中，传感器会由于长期暴露于湿气环境导致性能损耗。因此，对于中等阻隔材料，使用IR传感器是更好的选择，红外传感器的最大特点是其高精度和长寿命，它在中等阻隔材料的WVTR范围内具有更长的使用寿命。调制IR传感器可以轻松处理中至较高的WVTR水平，用于0.005至1000g/(m²·day)的宽范围WVTR测量。

F3299是否可以替代F1249？

每种测试方法都有自己的理想应用：ASTM F3299适合10^-5至10^-3 g/(m²·day)的应用、ASTM F1249则更适合10^-3至10³ g/(m²·day)的应用。此外，新ASTM F3299的方法描述直接对应ISO 15106-3的方法描述，因此ASTM F3299在技术上对市场来说并不新鲜，MOCON的AQUATRAN系列WVTR测试仪器自2006年以来就符合ISO 15106-3标准。因此，ASTM F3299只是在ISO 15106-3、ASTM F1249、ASTM E-398等一组已建立的WVTR测试方法中添加的另一种测试方法。