СПОСОБ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ (ДЕСТРУКЦИИ) ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ДИНАМИКЕ СУММАРНОГО ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ И ТОКСИЧНОСТИ ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (ЛОС), МИГРИРУЮЩИХ ИЗ ПОЛИМЕРА В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯ, ДЕТЕКТИРУЕМЫХ МЕТОДОМ ХРОМАТОМАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ Российский патент 2015 года по МПК G01N33/44 G01N30/00 G01N1/28 G01N30/88 G01N30/14 

Изобретение предназначено для оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) синтетических полимерных материалов (СПМ) на основе выявленных изменений суммарного газовыделения и прогнозирования токсичности химических веществ, мигрирующих из СПМ в процессе их деструкции, при детектировании методом хроматомасс-спектрометрии после заданной продолжительности климатического старения при ускоренных климатических испытаниях (УКИ).

Необходимость санитарно-гигиенической и токсикологической оценки газовыделения из СПМ в процессе их эксплуатации определены требованиями ГОСТ Р 50804-95, «Методическими указаниями по санитарно-химическому и токсикологическому исследованию полимерных материалов, предназначенных для оборудования обитаемых герметически замкнутых отсеков» Утв. МЗ СССР 1981, ГОСТ 9.710-84, ГОСТ 9.707-81. Известно, что при хранении и эксплуатации полимеры подвергаются воздействию неблагоприятных факторов, в соответствии с которыми различают следующие основные виды деструкции (старения): климатическое, радиационное, ультразвуковое, под воздействием биологических и механических факторов и др. ГОСТ 9.710.-84, ГОСТ 9.707-81), воздействие которых приводит к снижению или необратимым (химическая деструкция) изменениям рабочих характеристик материалов. Поэтому разработка способов оценки и прогнозирования процессов старения неметаллических материалов, а также установление реальных сроков безопасной их эксплуатации имеет первостепенное значение в современном полимерном материаловедении. При длительной эксплуатации СПМ в условиях герметичных помещений и пилотируемых космических аппаратов важное значение приобретает также оценка прогнозирования токсичности продуктов газовыделения в процессе старения материалов.

Необходимость санитарно-гигиенической и токсикологической оценки газовыделения из СПМ в процессе их эксплуатации определены требованиями ГОСТ Р 50804-95 и «Методическими указаниями по санитарно-химическому и токсикологическому исследованию полимерных материалов, предназначенных для оборудования обитаемых герметически замкнутых отсеков» Утв. МЗ СССР 1981, ГОСТ 9.710-84, ГОСТ 9.707-81.

Термовлажностное старение СПМ проводилось в соответствии с рекомендациями ГОСТ 9.707-81 (метод 1) в герметичных камерах, исключающих возможность массообмена с окружающей средой.

Подготовка полимерных материалов к испытаниям проводилась в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 14624-3:2010 «Безопасность и совместимость материалов. Часть 3. Определение отходящих газов из материалов и смонтированных изделий» и «Методическими указаниями по санитарно-химическому и токсикологическому исследованию полимерных материалов, предназначенных для оборудования обитаемых герметически замкнутых отсеков» Утв. МЗ СССР 1981 и ГОСТ Р 50804-95. Синтетические полимерные материалы допускались к испытаниям не ранее чем через 6 месяцев после их изготовления и подготовки согласно требованиям ГОСТ Р ИСО 14624-3:2010.

Технический результат достигается тем, что способ подготовки образцов синтетических полимерных материалов для проведения температурно-влажностного климатического старения проводится способом (ГОСТ Р ИСО 14624-3:2010), исключающим изменения структуры и химического состава в газовыделении до испытаний.

Полимерные материалы, предназначенные для испытаний, должны соответствовать рецептуре и утвержденным техническим условиям эксплуатации, согласованным с органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации. Импортная продукция должна сопровождаться документацией по ее безопасности (сертификатом безопасности страны-изготовителя, выданным уполномоченными на то органами и/или сертификатом (подтверждением) фирмы-производителя, протоколами испытаний с указанием нормируемых показателей и результатов испытаний).

В соответствии с положениями ГОСТ 9.710.-84 («Единая защита от коррозии и старения. Старение полимерных материалов. Термины и определения» п.7») и ГОСТ 9.707-81, допускающего использование любого показателя, характеризующего старение полимерного материала, нами для определения и прогнозирования изменения свойств материалов в процессе старения была выбрана динамика летучих органических соединений (ЛОС), мигрирующих из полимерных материалов в процессе климатического старения (деструкции) при детектировании веществ методом хроматомасс-спектрометрии. Прогнозирование старения полимерных материалов проводилось по изменению концентраций ЛОС, характеризующих процесс деструкции материалов при моделировании продолжительности температурно-влажностного старения (от 1 до 33 лет).

Ускоренные климатические испытания (УКИ) проводились по методике 1, рекомендованной ГОСТ 9.707-81.

В результате анализа динамики количественного и качественного состава ЛОС в составе газовыделения из 35 полимерных материалов, представляющих основные классы СПМ, разработан способ оценки и прогнозирования процессов старения полимерных материалов по динамике разработанного показателя суммарного газовыделения (ΣT), a также способ оценки и прогнозирования токсичности (показатель P) газовыделения из материалов в процессе термовлажностного климатического старения.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве показателя для оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) СМП и изменения токсичности газовыделения из полимеров использована динамика состава и концентраций химических веществ, мигрирующих из материалов, при детектировании методом хроматомасс-спектрометрии.

Из уровня техники наиболее близким к заявленному изобретению является метод, принятый для аттестации материалов, предназначенных для эксплуатации в ГЗОО, ГОСТ Р ИСО 14624-3:2010 «Безопасность и совместимость материалов. Часть 3. Определение отходящих газов из материалов и смонтированных изделий», в соответствии с требованиями «Методических указаний по санитарно-химическому и токсикологическому исследованию неметаллических материалов, предназначенных для оборудования обитаемых герметичных помещений», утв. Минздравом СССР 03.09.1982 г., ГОСТ Р 50804-95, определяющих методику проведения испытаний на газовыделение из СПМ.

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в том, что при использовании метода хроматомасс-спектрометрии для анализа процессов газовыделения из полимеров (ГОСТ Р ИСО 16000, часть 6) достигается высокая точность количественного анализа (10^-12) летучих продуктов газовыделения, что особенно важно для прогнозирования процесса старения и изменения показателя изменения свойства материала во времени. Широкий спектр анализируемых веществ позволяет объективно оценить токсичность состава химических веществ, мигрирующих в воздушную среду при длительной эксплуатации полимеров в условиях герметичных помещений и длительно эксплуатирующихся пилотируемых космических аппаратов.

Ранее подобные комплексные исследования не проводились, поэтому следует считать, что заявленный способ оценки и прогнозирования процесса старения полимерных материалов и способ оценки и прогнозирования токсичности газовыделения в процессе старения не имеет аналогов.

Оценку и прогнозирование процесса деструкции проводили по динамике суммарного газовыделения ΣT(T₁+T₂+…T₃+Tn) каждого полимерного материала в процессе УКИ. Оценку и прогнозирование динамики токсичности газовыделения процессе УКИ проводили по динамике показателя T, рассчитанного по отношению измеренной концентрации вещества Смг/м³/ПДКмг/м³ к его предельно допустимой концентрации (ГОСТ Р 50804-95, ГН 2.2.5. 2895-11, ГН 2.1.6.2897-11) для каждого вещества, мигрирующего из исследованных СПМ в процессе УКИ. Оценку и прогнозирование процесса изменения токсичности проводили по динамике по разработанному гигиеническому показателю P=(ΣTисх/ΣTn)/V, отражающему динамику изменения токсичности газовыделения из СПМ в процессе старения, где Tисх и Tn - показатели токсичности газовыделения каждого вещества в исходном и состаренном состояниях, соответственно, а Σтисх и ΣTn - суммарный показатель токсичности газовыделения всех входящих в состав образца синтетических полимерных материалов в исходном и состаренных состояниях, V - длительность старения (год, месяц).

В дальнейшем для каждого испытанного материала устанавливается удельная допустимая насыщенность - отношение количества (масса, площадь, линейный размер и т.п.) материала к стандартному объему в пересчете на 1 м³.

Оценка гигиенических характеристик СПМ проводилась с учетом показателя токсичности газовыделения каждого вещества в составе газовыделения и суммарного газовыделения (ΣT) из каждого образца СПМ, и по расчетному гигиеническому показателю (P=ΣTисх/ΣTn), отражающему динамику изменения токсичности газовыделения из СПМ в процессе старения.

По величине суммарного показателя (ΣT) газовыделения, величина которого ниже 1, все испытанные материалы могут эксплуатироваться в течение 33 лет, при условии соблюдения допустимой насыщенности материалов по составу и интенсивности газовыделения в процессе старения.

Основываясь на положении ГОСТ 970781 (с изменениями 1991 года), в котором определено, что показателем процесса деградации материалов под действием климатических факторов старения является и газовыделение, исследованные материалы по токсичности газовыделения (T критерий, ΣTi, гигиенический показатель P), были разделены на 4 группы:

- 1 группа (P<1) (T критерий от 0,003 до 0,043) СПМ с наибольшей величиной суммарного газовыделения (ΣT), сохраняющееся до 33 лет УКИ и, следовательно, наиболее подверженных температурно-влажностному климатическому старению (деструкции);

- 2 группа (P от 1,2 до 10), (T критерий от 0,005 до 0,012) характеризуется большей величиной суммарного газовыделения ΣT к 25 годам УКИ по сравнению с 3 и 4 группами;

- 3 группа (P от 11 до 30 (60) (T критерий от 0,0006 до 0,054) характеризуется сохранением большей величины суммарного газовыделения ΣT к 25 годам УКИ по сравнению с 4 группой СПМ;

4 группа (P>60). По величине ΣT материалы характеризуются снижением практически до минимума показателя суммарного газовыделения по мере увеличения длительности УКИ, свидетельствуя об устойчивости этих материалов к температурно-влажностному климатическому старению длительностью до 33 лет.

На основании экспериментальных данных для количественной оценки изменения гигиенических характеристик СПМ при различных сроках УКИ предлагается Расчетный гигиенический показатель P=(ΣTисх/ΣTi)/V, который отражает изменение токсичности газовыделения из СПМ в процессе деструкции (старения) и включает оценку динамики токсичности каждого вещества в составе газовыделения СПМ.

Примеры.

Динамика суммарного (ΣT) газовыделения из материалов по срокам старения в процессе УКИ.

Таблица 1 Название материалов Исходное состояние 10 лет 20 лет 25 лет 33 года компаунд ЭДЛ-20М 0,025 0,067 0,013 0,005 0,005 клей ВК-9Тц 0,043 0,004 0,077 0,020 0,012 грунтовка АК-070 0,153 0,006 0,038 0,013 0,001 лак УР-231 0,046 0,037 0,033 0,008 0,001 лента электроизоляционная марки ЛЭСБ 0,005 0,013 0,045 0,012 0,005 клей Ф-42Л 0,014 0,018 0,025 0,033 0,013 клей ЭЛ-20 0,034 0,028 0,049 0,014 0,004 стеклотекстолит СФ-2-50Г-0,8 0,011 0,027 0,018 0,012 0,003 клей холодного отверждения АДВ-5 0,371 0,011 0,008 0,026 0,002 ткань техн. Полиамидная арт. 56003 0,047 0,006 0,031 0,000 0,000 пленка СКЛФ-4Д 0,057 0,010 0,014 0,007 0,005 лента трик. Петельная КТЛ-1000/6 0,009 0,013 0,053 0,020 0,002 полиамид 610 литьевой 0,037 0,012 0,026 0,071 0,014 стеклотекстолит КАСТ-В-1,0 0,077 0,023 0,038 0,038 0,002 лакоткань ЛШМС-105 0,021 0,010 0,111 0,027   пленка из фторопласта Ф-4МБ 0,008 0,002 0,006 0,013 0,002 лента техн. Аримидная ЛТАр-20-200 0,015 0,017 0,012 0,155 0,007 поликарбонат ПК-ЛТ-10 0,022 0,011 0,427 0,029 0,014 герметик 51-Г-23 0,026 0,008 0,013 0,018 0,044 клей 88-СА 0,014 0,004 0,045 0,020 0,004 лента фторопластовая марки П-Ф-4 ЭО/180/КО 0,016 0,011 0,032 0,006 0,001 трубка 305 ТВ-50 0,023 0,008 0,045 0,013 0,001 ткань прорезиненная 918-9 0,018 0,022 0,013 0,008 0,001 лента склеивающая ЛТ-19 0,036 0,029 0,048 0,016   шпатлевка ЭП-0010 0,085 0,002 0,076 0,022 0,001 пенопласт полистирольный плиточный ПС-1-150 0,038 0,061 0,022 0,021 0,006 пенополиуретан жесткий Медиорт-13 (марка 5) 0,061 0,029 0,025 0,011 0,015 ткань термостойкая двухслойная арт. НД-250 Кр 0,035 0,014 0,002 0,090 0,002 ткань техническая полиамидная арт. 56260 Кр ВО 0,190 0,348 0,045 0,119 0,002 пленка марки Витур T 0533-90 0,411 0,107 0,006 0,021 0,006 герметик Humi Seal UY40 0,007 0,006 0,021 0,247 0,002 поликарбонат стеклонаполненный марки ПК-Л-СВ30 0,036 0,032 0,003 0,305   термостойкий декоративно-отделочный материал «Арлит» типа «Талка-1» 0,091 0,010 0,013 0,031 0,004 (ΣT) при одновременном применении испытанных материалов 2,08 1,006 1,43 1,45 0,18

По величине суммарного показателя ΣT газовыделения, величина которой ниже 1, все испытанные материалы могут эксплуатироваться в течение 33 лет.

Из таблицы видно, что к 25 и 33 годам старения выраженность деструкции материалов по интенсивности и ΣT газовыделения была различной.

Материалы были разделены на 4 группы (см. Таблицу 2) по своим свойствам и устойчивости к старению.

По результатам исследований материалы были разделены на 4 группы. По величине ΣT материалы 4 группы наиболее устойчивы к климатическому старению и уровень газовыделения кислородсодержащих соединений, а следовательно, и токсичность, уменьшается по мере увеличения сроков старения.

Таблица 2 1 группа   P менее 1 гигиенический показатель P Исходное состояние 10 лет 20 лет 25 лет 33 года лента электроизоляционная марки ЛЭСБ 0,9 0,005 0,013 0,045 0,012 0,005 герметик 51-Г-23 0,6 0,026 0,008 0,013 0,018 0,044 клей Ф-42Л 0,4 0,014 0,018 0,025 0,033 0,013 поликарбонат ПК-ЛТ-10 0,8 0,022 0,011 0,427 0,029 0,014 лента техническая аримидная ЛТАр-20-200 0,1 0,015 0,017 0,012 0,155 0,007 поликарбонат стеклонаполненный марки ПК-Л-СВ30 0,1 0,036 0,032 0,003 0,305   лакоткань ЛШМС-105 0,8 0,021 0,010 0,111 0,027   ΣT   0,020 0,016 0,091 0,083 0,016 2 группа P от 1 до 10 гигиенический показатель Исходное состояние 10 лет 20 лет 25 лет 33 года компаунд ЭДЛ-20М 5,0 0,025 0,067 0,013 0,005 0,005 клей ВК-9Тц 3,6 0,043 0,004 0,077 0,020 0,012 клей ЭЛ-20 8,4 0,034 0,028 0,049 0,014 0,004 стеклотекстолит СФ-2-50Г-0,8 3,7 0,011 0,027 0,018 0,012 0,003

лента трикотажная петельная КТЛ-1000/6 4,9 0,009 0,013 0,053 0,020 0,002 полиамид 610 литьевой 2,6 0,037 0,012 0,026 0,071 0,014 пленка из фторопласта Ф-4МБ 4,9 0,008 0,002 0,006 0,013 0,002 клей 88-СА 3,4 0,014 0,004 0,045 0,020 0,004 пенопласт полистирольный плиточный ПС-1-150 6,3 0,038 0,061 0,022 0,021 0,006 пенополиуретан жесткий Медиорт-13 (марка 5) 4,2 0,061 0,029 0,025 0,011 0,015 герметик Humi Seal UY40 3,2 0,007 0,006 0,021 0,247 0,002 лента склеивающая ЛТ-19 2,3 0,036 0,029 0,048 0,016   ΣT   0,027 0,023 0,034 0,039 0,006 3 группа P от 10 до 30 гигиенический показатель Исходное состояние 10 лет 20 лет 25 лет 33 года лента фторопластовая марки П-Ф-4ЭО/180/КО 16,1 0,016 0,011 0,032 0,006 0,001 трубка 305 ТВ-50 18,0 0,023 0,008 0,045 0,013 0,001 ткань прорезиненная 918-9 30,0 0,018 0,022 0,013 0,008 0,001 ткань термостойкая двухслойная арт.НД-250 Кр 20,7 0,035 0,014 0,002 0,090 0,002 «Арлит» типа «Талка-1» 26,0 0,091 0,010 0,013 0,031 0,004 стеклотекстолит КАСТ-В-1,0 33,3 0,077 0,023 0,038 0,038 0,002 пленка СКЛФ-4Д 10,6 0,057 0,010 0,014 0,007 0,005 ΣT   0,037 0,013 0,021 0,029 0,002 4 группа P более 30 гигиенический показатель Исходное состояние 10 лет 20 лет 25 лет 33 года клей холодного отверждения АДВ-5 185,4 0,371 0,011 0,008 0,026 0,002 ткань техническая полиамидная арт. 56003 166,1 0,047 0,006 0,031 0,000 0,000 ткань техническая полиамидная арт. 56260 Кр ВО 105,6 0,190 0,348 0,045 0,119 0,002

шпатлевка ЭП-0010 63,6 0,085 0,002 0,076 0,022 0,001 грунтовка АК-070 252,8 0,153 0,006 0,038 0,013 0,001 лак УР-231 60,3 0,046 0,037 0,033 0,008 0,001 пленка марки Витур T 0533-90 72,5 0,411 0,107 0,006 0,021 0,006 ΣT   0,159 0,061 0,032 0,028 0,002

Для количественной оценки изменения гигиенических характеристик СПМ, отражающего предрасположенность СПМ к факторам температурно-влажностного климатического старения, определяемого по динамике суммарной токсичности продуктов газовыделения материала, предлагается показатель P=(ΣTисхi/ΣTi)/V,

где (ΣTисхi) - суммарные индексы токсичности детектируемых соединений для материалов в исходном состоянии, (ΣTi) - суммарные индексы токсичности детектируемых соединений для материалов после старения, i - порядковый номер идентифицированного соединения, V - число лет старения. Точное определение этой величины позволит определить тенденции изменения уровней токсической опасности во времени материалов с различными химическими матрицами. Поскольку за основу берется суммарное газовыделение (ΣT), точность вычисления (P) зависит от точности метода измерения концентраций продуктов газовыделения.

Дополнительно, можно рассчитать гигиенический показатель по испытанным материалам по формуле: P=ΣTисх/ΣTi

Например, T - критерий компаунда ЭДЛ-20М в исходном состоянии (Tисх) равен 0,025, а после 33 лет УКИ T-критерий равен 0,005, тогда в соответствии с представленной формулой получаем, что гигиенический показатель равен 5. То есть токсикологическая опасность материала снизилась в 5 раз.

Сравнительная характеристика значений T-критерия и гигиенического показателя (P) по сформированным группам исследованных материалов при длительности УКИ 33 года.

Таблица 3 1 группа   P менее 1 T-критерий (33 года) Гигиенический показатель P лента электроизоляционная марки ЛЭСБ 0,005 0,9 герметик 51-Г-23 0,043 0,6 клей Ф-42Л 0,012 0,4 поликарбонат ПК-ЛТ-10 0,014 0,8 лента техническая аримидная ЛТАр-20-200 0,007 0,1 поликарбонат стеклонаполненный марки ПК-Л-СВ30 0,003 0,1 лакоткань ЛШМС-105 0,027 0,8 2 группа   Р от 1 до 10 Т-критерий (33 года) Гигиенический показатель компаунд ЭДЛ-20М 0,0050 5,0 клей ВК-9Тц 0,0120 3,6 клей ЭЛ-20 0,0040 8,4 стеклотекстолит СФ-2-50Г-0,8 0,0030 3,7 лента трикотажная петельная КТЛ-1000/6 0,0018 4,9 полиамид 610 литьевой 0,0143 2,6 пленка из фторопласта Ф-4МБ 0,0016 4,9 клей 88-СА 0,0042 3,4 пенопласт полистирольный плиточный ПС-1-150 0,0060 6,3 пенополиуретан жесткий Медиорт-13 (марка 5) 0,0145 4,2 герметик Humi Seal UY40 0,0022 3,2 лента склеивающая ЛТ-19 0,0160 2,3 3 группа   Р от 10 до 30 (60) T-критерий (33 года) Гигиенический показатель лента фторопластовой марки П-Ф-4 ЭО/180/КО 0,0010 16,1 трубка 305 ТВ-50 0,0013 18,0 ткань прорезиненная 918-9 0,0006 30,0 ткань термостойкая двухслойная арт. НД-250 Кр 0,0017 20,7 стеклотекстолит КАСТ-В-1,0 0,0023 33,3 пленка СКЛФ-4Д 0,0054 10,6 «Арлит» типа «Талка-1» 0,0035 26,0 4 группа   P более 60 T-критерий (33 года) Гигиенический показатель клей холодного отверждения АДВ-5 0,0020 185,4 ткань техническая полиамидная арт. 56003 0,0003 166,1 ткань техническая полиамидная арт. 56260 Кр ВО 0,0018 105,6 шпатлевка ЭП-0010 0,0013 63,6 грунтовка АК-070 0,0006 252,8 лак УР-231 0,0008 60,3 пленка марки Витур T 0533-90 0,0057 72,5

Сравнительный анализ распределения исследованных СПМ по группам токсичности газовыделения в процессе УКИ по T критерию, ΣT и показателю P показал удовлетворительную сходимость оценки и прогнозирования токсичности газовыделения из полимеров в процессе старения по показателю P.

Результаты исследований показали, что УКИ СПМ, моделирующее 20, 25 и 33 года старения в условиях отапливаемого хранилища, сопровождается деструкцией макромолекул полимера с образованием низкомолекулярных олефинов и кислородсодержащих веществ: кетонов, альдегидов, спиртов, ароматических углеводородов. При этом динамика суммарного газовыделения низкомолекулярных соединений имеет фазовый характер.

Идентификация в составе продуктов газовыделения СПМ (после 33 лет УКИ) высоко и чрезвычайно токсичных мономерных остатков макромолекул полимеров (метилизоционат, толуидинизоционат, капролактам, α-, ω-диолефины с числом атомов углерода 8-18, бисфенол, фосфорорганические производные нафталина, терфенил), которые характеризуют миграцию веществ из внутренних слоев СПМ, прогностически неблагоприятна для качества воздуха длительно функционирующих пилотируемых космических станций.

По величине суммарного показателя (ΣT) газовыделения, величина которого ниже 1, все испытанные материалы могут эксплуатироваться в течение 33 лет, при условии соблюдения допустимой насыщенности материалов по составу и интенсивности газовыделения в процессе старения.

Основываясь на положении ГОСТ 970781 (с изменениями 1991 года), в котором определено, что показателем процесса деградации материалов под действием климатических факторов старения является и газовыделение, исследованные материалы по токсичности газовыделения (T критерий, ΣTi, гигиенический показатель P) были разделены на 4 группы:

- 1 группа (P<1) (T критерий от 0,003 до 0,043) СПМ с наибольшей величиной суммарного газовыделения (ΣT), сохраняющееся до 33 лет УКИ и, следовательно, наиболее подвержены температурно-влажностному климатическому старению (деструкции);

- 2 группа (P от 1,2 до 10), (T критерий от 0,005 до 0,012) характеризуется большей величиной суммарного газовыделения ΣT к 25 годам УКИ по сравнению с 3 и 4 группами;

- 3 группа (P от 11 до 30 (60) (T критерий от 0,0006 до 0,054) характеризуется сохранением большей величины суммарного газовыделения ΣT к 25 годам УКИ по сравнению с 4 группой СПМ;

- 4 группа (P>60). По величине ΣT материалы характеризуются снижением практически до минимума показателя суммарного газовыделения по мере увеличения длительности УКИ, свидетельствуя об устойчивости этих материалов к температурно-влажностному климатическому старению длительностью до 33 лет.

На основании экспериментальных данных для количественной оценки изменения гигиенических характеристик СПМ при различных сроках УКИ предлагается Расчетный гигиенический показатель P=(ΣTисх/ΣTi)/V, который отражает изменение токсичности газовыделения из СПМ в процессе деструкции (старения) и включает оценку динамики токсичности каждого вещества в составе газовыделения СПМ.

Изобретение относится к области прогнозирования процессов старения синтетических полимерных материалов (СПМ) в зависимости от продолжительности их эксплуатации или хранения. Анализ летучих органических соединений (ЛОС), мигрирующих из СПМ, проводят путем активного отбора проб на сорбент, с последующей термической десорбцией и газохроматографическим анализом. Прогнозирование процессов старения материалов и оценку токсичности газовыделения проводят по динамике качественного и количественного состава компонентов газовыделения в исходном состоянии СПМ и в процессе искусственного климатического термовлажностного старения. Анализ динамики суммарного газовыделения (ΣT) из каждого материала проводят для всех веществ, мигрирующих из исследованных СПМ. Оценку изменения токсичности и прогнозирование процессов старения материалов проводят по разработанным показателям суммарного газовыделения (ΣT) и по гигиеническому показателю Р=(ΣTисх/ΣTn)/V, где Tисх и Tn - показатели токсичности газовыделения каждого вещества в исходном и состаренном состояниях соответственно, а ΣТисх и ΣTn - суммарный показатель токсичности газовыделения всех входящих в состав образца СПМ в исходном и состаренном состояниях, V - длительность старения (год, месяц). Изобретение позволяет достигать высокой точности метода детектирования количественного и качественного состава ЛОС в газовыделении в процессе старения материалов и воспроизводимости результатов анализа. 3 табл.

Способ оценки и прогнозирования процессов старения (деструкции) полимерных материалов по динамике суммарного газовыделения и токсичности летучих органических соединений (ЛОС), мигрирующих из полимера в процессе старения, детектируемых методом хроматомасс-спектрометрии, включает подготовку образцов для проведения искусственного климатического старения и детектирование летучих органических соединений (ЛОС) методом хроматомасс-спектрометрии, анализ качественного и количественного состава газовыделений из 35 образцов основных классов полимерных материалов в исходном и состаренном состояниях путем измерения состава и концентрации компонентов газовыделения; оценки динамики токсичности газовыделения из каждого материала в процессе старения по каждому веществу, мигрирующему из исследованных синтетических полимерных материалов (СПМ), оценку изменения токсичности по их суммарному газовыделению ΣT, по разработанному гигиеническому показателю P=(ΣTисх/ΣTn)/V, отражающему динамику изменения токсичности газовыделения из СПМ в процессе старения, где Tисх и Tn - показатель токсичности газовыделения каждого вещества в исходном и состаренном состояниях соответственно, а ΣТисх и ΣTn - суммарный показатель токсичности газовыделения всех входящих в состав образца синтетических полимерных материалов в исходном и состаренном состояниях, V - длительность старения (год, месяц) и последующее сравнение экспериментальных и расчетных значений гигиенических показателей.