涂层薄膜水汽渗透性检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-06  

涂层薄膜的水汽渗透性是评价其阻隔性能的关键指标之一,直接影响材料在包装、电子、建筑等领域的应用效果。本文依据国际标准方法(如ASTME96、ISO15106),系统阐述水汽渗透性检测的核心项目、适用材料范围、实验方法及仪器配置要求,为行业提供技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

涂层薄膜水汽渗透性检测主要包含以下核心参数:

水汽透过率(WVTR):单位时间单位面积内通过薄膜的水蒸气质量

渗透系数(P):表征材料固有渗透特性的物理量

温度/湿度敏感性:不同温湿度条件下的渗透行为变化规律

滞后效应:循环温湿度环境中的渗透稳定性

各向异性:薄膜不同方向上的渗透差异

检测范围

本检测适用于以下材料体系:

高分子基材:PET、BOPP、PE等塑料薄膜及其复合涂层材料

无机镀层:氧化硅(SiOx)、氧化铝(AlOx)等气相沉积薄膜

功能涂层:含阻隔填料的聚氨酯、丙烯酸酯类涂料

应用领域:

食品/药品包装阻隔膜

OLED显示器件封装层

建筑防水透气膜

新能源电池隔膜材料

检测方法

1. 称重法(杯式法)

依据ASTM E96标准搭建测试系统:将试样密封于装有干燥剂的透湿杯后置于恒温恒湿箱中,定期称量透湿杯质量变化。通过公式计算WVTR=Δm/(A·t),其中Δm为质量增量(g),A为有效面积(m²),t为时间(h)。该方法适用于WVTR>1 g/(m²·24h)的材料。

2. 红外传感器法

采用ISO 15106-2规定的动态测试法:试样将测试腔分隔为干/湿两个气室,湿侧水蒸气通过薄膜扩散至干侧后被载气带入红外传感器。通过实时监测传感器信号计算渗透速率。此方法精度可达0.001 g/(m²·24h),适用于高阻隔材料。

3. 电解传感器法

基于ISO 15106-3标准原理:水蒸气分子在载气带动下进入电解池被分解为H₂和O₂,通过测量电解电流换算渗透量。该方法具有0.0005 g/(m²·24h)的灵敏度优势。

4. 压差法

根据GB/T 1037标准建立测试环境:试样两侧维持恒定蒸汽压差(通常23℃/85%RH→23℃/0%RH),通过压力传感器监测低压侧压力变化速率推算WVTR值。

检测仪器

仪器类型技术参数适用标准
恒温恒湿箱温度控制±0.5℃,湿度控制±2%RHASTM E104
称重法测试仪分辨率0.1mg,8工位自动称量系统ASTM E96 Type B
红外法透湿仪测试范围0.001-1000 g/(m²·24h)ISO 15106-2
电解法测试系统双通道独立控温,载气流量10-200 mL/minDIN 53122-2
压差法设备压差范围0-100 kPa,温度均匀性±0.3℃TAPPI T464

注:所有仪器均需定期进行计量校准(周期≤12个月),使用NIST可溯源的标准膜片进行期间核查。

实验环境应满足ASTM D618规定的标准条件(23±2℃,50±5%RH),试样预处理时间不少于48小时。对于各向异性材料需标注测试方向,多层复合结构应明确受测面朝向。

典型测试报告需包含:初始质量曲线图、稳态渗透速率计算值、Arrhenius方程拟合参数(温度依赖性分析)、滞后循环数据对比表等核心信息。

在新能源电池封装领域,要求铝塑膜水汽渗透率<0.01 g/(m²·24h),需采用红外传感器法配合85℃加速老化试验进行验证。

主要参考文献:JIS K7129(塑料薄膜透湿性试验方法)、GB/T 21529(塑料薄膜水蒸气透过性试验方法)、ISO 7783(色漆和清漆-水蒸气透过率的测定)

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院