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文档简介

ICS43.020

T40

团体标准

T/CAAMTBXXXX—XXXX

汽车用单组分热固化环氧结构胶粘剂

One-componentheat-curingepoxystructuraladhesiveforautomotive

(征求意见稿)

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国汽车工业协会发布

T/CAAMTBXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》进行编制。

本文件由中国汽车工业协会(T/CAAMTB)提出并归口。

本文件起草单位:广东时利和汽车实业集团有限公司、上海众盛胶粘剂有限公司、广东德联集团股份

有限公司、杜邦(中国)研发管理有限公司、杭州之江有机硅化工有限公司、十堰福波新材料有限公司、

湖北回天新材料股份有限公司、郑州中原思蓝德高科股份有限公司、长城汽车股份有限公司、广州汽车集

团股份有限公司汽车工程研究院。

本文件主要起草人:李远光、雷文民、张晓东、金兆兴、赵浩茹、张保觉、杨晓军、陶小乐、桑广艺、

余国松、陈云霞、李伟红、韩胜利、胡生祥、屈雪艳、任万里、袁挺、李波。

II

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汽车用单组分热固化环氧结构胶粘剂

1范围

本文件规定了汽车用单组分热固化环氧结构胶粘剂的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、

运输和贮存。

本文件适用于汽车白车身、开闭件等部位结构粘接用单组分热固化环氧结构胶粘剂。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。

GB/T1040.2塑料拉伸性能的测定第2部分模塑和挤塑塑料的试验条件

GB/T1771色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定

GB/T2791胶粘剂T剥离强度试验方法挠性材料对挠性材料

GB/T2793胶粘剂不挥发物含量的测定

GB/T2943胶粘剂术语

GB/T5213冷轧低碳钢板及钢带

GB/T7124胶粘剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)

GB/T13354液态胶粘剂密度的测定方法(重量杯法)

GB/T16483化学品安全技术说明书内容和项目顺序

GB/T27595胶粘剂结构胶粘剂拉伸剪切疲劳性能的试验方法

GB/T30512汽车禁用物质要求

GB33372胶粘剂挥发性有机化合物限量

GB/T36877结构胶粘剂冲击剥离强度的测定楔形物法

3术语和定义

GB/T2943界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

压流粘度pressflowviscosity

在设定压力下,测量给定时间间隔内从设定口模挤出的胶样的质量,称为胶样的压流粘度,以克每分

钟(g/min)表示。

1

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3.2

破坏型式failurepattern

拉伸剪切强度和T剥离强度试板破坏形式通常有如下几种:

a)内聚破坏:胶粘剂本体发生的破坏现象,英文简称CF(CohesiveFailure);

b)界面破坏:胶粘剂与粘接基材面脱开的破坏现象,英文简称AF(AdhesiveFailure);

c)材料破坏:粘接基材或表面涂层发生破坏的现象,英文简称MF(MaterialFailure)。

4分类

根据功能特性,将结构胶分为三类,见表1。

表1结构胶的分类和特征

功能定义缩写

可保证车身刚性,提高车身扭转刚度,替代RB

刚性粘接

部分焊点(Rigidbonding)

抗冲击可保证车身刚性,提高车身扭转刚度,替代ISB

结构粘接部分焊点,并具有一定冲击剥离强度(Impact-resistantstructuralbonding)

高抗冲击可保证车身刚性,提高车身扭转刚度,替代HISB

结构粘接部分焊点,并具有较高冲击剥离强度(Highimpact-resistantstructuralbonding)

5要求

5.1一般要求

产品应符合国家安全、卫生、环保法规的相关要求。在首次提交或原材料组分发生变化时,需参照GB/T

16483向用户提交化学品安全技术说明书(SDS)。

在供需双方议定的工艺条件下,产品应满足施工要求,不应对前处理、电泳涂装质量等产生不良影

响。

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5.2技术要求

表2结构胶技术要求

技术要求试验

项目

刚性粘接抗冲击结构粘接高抗冲击结构粘接方法

外观均质膏状物,无结块、结皮和机械杂质6.2

一密度,g/cm31.00~1.406.3

般不挥发物含量,%≥98.06.4

性外观均质膏状物,无结块、结皮和机械杂质

贮存

能压流粘度变化率,%≤306.5

稳定性

拉伸剪切强度,MPa≥16,≥90%CF≥20,≥90%CF≥20,≥90%CF

压流粘度,g/min供需双方议定6.6

流动性,水平方向≤3.0

施6.7

mm垂直方向≤3.0

点焊强度下降率,%≤5.06.8

抗冲刷性,级≤26.9

前处理液匹配性无明显变色、溶解等异常现象,或供需双方议定6.10

电泳漆匹配性漆膜外观平整、光滑,无缩孔现象,或供需双方议定6.11

23℃≥20,≥90%CF≥25,≥90%CF≥25,≥90%CF6.12

80℃≥12,≥90%CF≥15,≥90%CF≥15,≥90%CF6.13

冷热交变≥16,≥90%CF≥20,≥90%CF≥20,≥90%CF6.14

拉伸剪热老化≥16,≥90%CF≥20,≥90%CF≥20,≥90%CF6.15

切强度,湿热老化≥16,≥90%CF≥20,≥90%CF≥20,≥90%CF6.16

MPa欠烘烤≥16,≥90%CF≥20,≥90%CF≥20,≥90%CF6.17

过烘烤≥16,≥90%CF≥20,≥90%CF≥25,≥90%CF6.18

耐寒性≥16,≥90%CF≥20,≥90%CF≥20,≥90%CF6.19

中性盐雾≥14,≥90%CF≥18,≥90%CF≥20,≥90%CF6.20

抗疲劳性a,次≥3×106,或供需双方议定6.21

T剥离强度,N/mm≥4,≥90%CF≥8,≥90%CF≥8,≥90%CF6.22

拉伸强度,MPa≥30≥25≥25

拉伸弹性模量,MPa≥2000≥1200≥12006.23

断裂拉伸应变,%——≥3≥5

冲击剥-40℃——≥10≥20

离强度,23℃——≥25≥356.24

kN/m80℃——≥20≥30

环挥发性有机化固化前,g/kg≤100

6.25

保合物(VOC)固化后供需双方议定

禁用物质要求符合GB/T30512禁用物质限值要求6.26

a抗疲劳性仅做参考,在供需双方均同意时作为型式检验项目。

3

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6试验方法

6.1试验条件

6.1.1标准状态

温度为(23±2)℃,相对湿度为(50±10)%。

6.1.2试验板材型号、规格及表面处理

本文件用试验板材型号、尺寸规格见表3。

本文件用试验板材表面处理要求如下:

非油面钢板:用乙醇(浓度95%以上)或其他有机溶剂进行脱脂、干燥;

油面钢板:将供需双方议定的油品,按3g/m2均匀涂敷在前面制备的非油面钢板上,并在标准状态下

水平放置1h。

如采用本文件规定外的其他材质、尺寸、表面处理试验板材进行测试,性能指标由供需双方协商确定。

表3试验板材型号及规格尺寸

测试项目材料规格尺寸,mm

T剥离强度200×25×0.8

流动性300×100×0.8

抗冲刷性、前处理液匹配性、电泳漆匹配符合GB/T5213冷轧低碳110×70×0.8

点焊强度下降率钢板,牌号DC04100×25×0.8

拉伸剪切强度、抗疲劳性100×25×2.0

冲击剥离强度形状尺寸见图7,钢板厚度1.0

6.1.3烘烤条件

试验板材按表4规定进行烘烤和放置。

以试片放入恒温干燥箱,温度上升到表4规定的温度时开始计时,并保持规定时间。

表4试验板材烘烤条件

烘烤前放置标准状态,1h

标准烘烤连续(170±2)℃×20min

烘烤条件过烘烤连续(200±2)℃×20min

欠烘烤连续(160±2)℃×20min

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6.1.4仪器装置

试验装置及其参数:

a)电子天平:最小称量0.001g;

b)电热恒温干燥箱:恒温波动度±2℃;

c)压流粘度计:见图1,其中测量筒内径(40.0±0.05)mm,高58mm,内光洁度0.8;口模直径(2.0±0.05)

mm、(2.6±0.05)mm或(3.0±0.05)mm,长度16mm,内光洁度3.2;

d)低温冷冻箱:最低温度-40℃以下,恒温波动度±2℃;

e)高低温湿热老化箱:恒温波动度±2℃,湿度偏差±3%RH;

f)拉力试验机:可自动记录负荷和位移量,力值示值误差不大于1%,配有配有环境箱,可设置温

度在(-40~80)℃范围,且恒温波动度±2℃以内。;

g)盐雾试验箱:符合GB/T1771规定的盐雾试验箱;

h)落锤(或摆锤)冲击试验机:冲击能量(0~300)J,冲击速度(0~5.5)m/s;

i)疲劳试验机:符合GB/T27595规定的疲劳试验机。

6.2外观

用干净的刮刀挑取5~10g胶样在洁净的玻璃板上,用刮刀铺展开胶面,目视观察胶体状态。

6.3密度

按GB/T13354规定执行。

6.4不挥发物含量

按GB/T2793规定执行。试验温度(105±2)℃,试验时间(180±5)min,取样1.0g。

6.5贮存稳定性

取足量胶样,按6.6压流粘度测试方法测试贮存前压流粘度,剩余胶样放入密封容器中,置于6.1.4规定

的电热恒温干燥箱内,(40±2)℃下放置168h,取出后在标准状态下放置2h。按6.2、6.6、6.12规定方法测

试贮存后的胶样外观、压流粘度和拉伸剪切强度。取贮存前、后各3次压流粘度测试结果平均值,按式(1)

计算压流粘度变化率Y(%)。

η2-η1

Y=||×100%……(1)

η1

式中:

Y——压流粘度变化率,%;

η1——胶样贮存前平均压流粘度,g/min;

η2——胶样贮存后平均压流粘度,g/min。

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6.6压流粘度

下述测试方法适用于中低粘度结构胶产品。特殊高粘度产品,按照供需双方议定的口模直径、测量筒

长度、压力、温度进行测试。

将口模安装到粘度计测量筒上,将恒温(23±2)℃的胶样从上部加入测量筒,避免空气混入,然后从

上部放入增压塞。将测量筒安装在粘度计增压筒处,拧紧,注意不要漏气,用调压阀将压力调至0.5MPa。

将一薄膜或容器放到电子天平上清零,启动开关,测试并记录到达60s时间时的出胶量。也可设定测定时间

为10s,启动开关,测试并记录到达测定时间时的出胶量,出胶量的6倍,即为单次压流粘度测试结果。平

行测试3次,取平均值。

a)右视图b)主视图

图1压流粘度计示意图

6.7流动性

6.7.1试板制备

在符合6.1.2规定的油面钢板(300mm×100mm×0.8mm)上铺上模型板,将胶样以厚2mm、宽10mm的

尺寸涂成反L形(见图2)。

6.7.2测试步骤

将上述制备好的试板倾斜70°放置于支架上(见图3),室温下保持此状态15min,再连同支架一起转

移至6.1.4规定的电热恒温干燥箱中,在6.1.3规定的标准烘烤条件下加热固化后,取出放置到室温。分别测

定水平与垂直方向胶样流动的距离,取流动距离最大值作为流动性测试结果。

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单位:mm

胶样胶样

钢板

70°

钢板支架

图2反L形试板形状与尺寸示意图图3固持夹具形状与尺寸示意图

6.8点焊强度下降率

6.8.1试板制备

试板制备步骤:

a)制取6块符合6.1.2材质,尺寸为100mm×25mm×0.8mm的油面钢板,如图4所示,在搭接部位

涂上一条直径3~5mm的胶样,确保接触面布满结构胶,用夹子夹紧后对涂胶的部位进行点焊;

b)另取6块符合6.1.2材质,尺寸为100mm×25mm×0.8mm的油面钢板,不涂胶,按a)相同点焊工

艺(相同频率、电极加压、通电时间、电流)进行点焊。

单位:mm

图4点焊试板尺寸示意图

6.8.2测试步骤

按GB/T7124规定进行测试,拉伸速度为10mm/min,分别测试a)、b)各3对试板,取破坏载荷的平均

值,按式(2)计算点焊强度下降率,负值为强度增加。

B-C

A=×100%………………(2)

B

式中:

A——点焊强度下降率,%;

B——未涂胶试板破坏载荷,N;

C——涂胶试板破坏载荷,N。

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6.9抗冲刷性

抗冲刷性按下述方法测试,或由供需双方根据实际生产情况,约定喷嘴直径、压力、水温进行测试。

制取符合6.1.2材质,尺寸为110mm×70mm×0.8mm的非油面钢板,在钢板上涂布两条直径5mm、

长度≥40mm,截面为半圆型的胶条,间距25mm,如图5所示。

单位:mm

形变

深度

25

测量

方向

≥,形变长度测量方向

40

图5抗冲刷试板示意图

将试板在60℃下放置30min,然后垂直放置于喷嘴前,用热水喷射图5所示两胶条中间“+”位置3(水s

温约55℃,水压约0.45MPa,水流直径10~15mm,检查胶条变形情况,按表5进行评价。

表5抗冲刷性评价标准

等级等级描述等级等级描述

1胶条的形状和位置没有或发生很小的变化4胶条形变的深度>10mm,长度>20mm

2胶条形变的深度<5mm,长度<20mm5胶条发生严重的形变或全部被冲洗掉

3胶条形变的深度<10mm,长度<30mm

6.10前处理液匹配性

制取符合6.1.2材质,尺寸为110mm×70mm×0.8mm的非油面钢板,在钢板上涂敷50mm×25mm×3mm

胶层,于标准状态下放置1h。然后将制备的试板浸入到体积为4L,温度为(55±2)℃的前处理液中,前

处理液应与生产线上所使用的一致,每种处理液浸渍时间1h。检查胶层浸入前后的变化,并按表2进行判

定。

6.11电泳漆匹配性

制取符合6.1.2材质,尺寸为110mm×70mm×0.8mm的非油面钢板,按(180~220)V×2min(或供

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需双方议定的试验条件)进行电泳,电泳液应与生产线上所使用的一致。晾置15min后在6.1.3规定的标

准烘烤条件下进行烘烤固化,观察电泳漆漆膜外观是否平整、光滑,有无缩孔现象,若漆膜粗糙或出现

缩孔,则该电泳漆不能用于评价结构胶与电泳漆的配套性。

在非油面钢板上涂敷50mm×25mm×3mm胶层,于标准状态下放置4h。将该试板放置于1L电泳漆槽

中,试板与搅拌桨距离≥25mm,在60~120r/min条件下连续搅拌16h,再放入非油面钢板按(180~220)

V×2min(或供需双方协定的试验条件)进行电泳,晾置15min后在6.1.3规定的标准烘烤条件下进行烘

烤固化。对比未浸与浸过结构胶的电泳漆,制得的电泳板有无差异,并按表2进行判定。

6.1223℃拉伸剪切强度

6.12.1试板制备

试板制备步骤:

a)将胶样涂敷在符合6.1.2材质,尺寸为100mm×25mm×2.0mm油面钢板的一端,涂敷面积

12.5mm×25mm,用直径约0.2mm的线状金属丝或玻璃珠做间隔以保持一定的粘接厚度,再将另一同样油

面钢板与之搭接、叠合,刮去两侧多余的胶样,再用燕尾夹从两侧夹紧,于6.1.1规定的标准状态下放置

1h。

b)将试板按6.1.3规定的标准烘烤条件加热固化,取出后立即去除粘接部位溢胶,然后在6.1.1规定

的标准状态下放置24h。

6.12.2试验步骤

按GB/T7124规定进行测试,拉伸速度为10mm/min。测试5对试板,计算平均值,并记录破坏型式。

6.1380℃拉伸剪切强度

按6.12.1a)制作试板,并按6.1.3规定的标准烘烤条件固化后,标准状态下静置4h,然后将试板安装在

拉力试验机的环境箱中,环境箱保持(80±2)℃恒温,将试板在此温度下放置0.5h后,按6.12.2规定测定拉

伸剪切强度。

6.14冷热交变后拉伸剪切强度

按6.12.1a)制作试板,并按6.1.3规定的标准烘烤条件固化后,标准状态下静置4h,按如下条件做4个

循环,取出后于标准状态下静置24h,按6.12.2规定测定拉伸剪切强度。

室温→高温→室温→低温

(23±2)℃×0.5h→(90±2)℃×4h→(23±2)℃×0.5h→(-40±2)℃×4h

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6.15热老化后拉伸剪切强度

按6.12.1a)制作试板,并按6.1.3规定的标准烘烤条件固化后,标准状态下静置4h,在(80±2)℃的电

热恒温干燥箱中放置168h后取出,取出后于标准状态下静置24h,按6.12.2规定测定拉伸剪切强度。

6.16湿热老化后拉伸剪切强度

按6.12.1a)制作试板,并按6.1.3规定的标准烘烤条件固化后,标准状态下静置4h,在温度为(50±2)℃、

相对湿度为(95±2)%的条件下放置480h后取出,取出后于标准状态下静置24h,按6.12.2规定测定拉伸剪

切强度。

6.17欠烘烤条件下拉伸剪切强度

按6.12.1a)制作试板,并按6.1.3规定的欠烘烤条件固化后,取出后于标准状态下静置24h,按6.12.2

规定测定拉伸剪切强度。

6.18过烘烤条件下拉伸剪切强度

按6.12.1a)制作试板,并按6.1.3规定的过烘烤条件固化后,取出后于标准状态下静置24h,按6.12.2

规定测定拉伸剪切强度。

6.19耐寒条件下拉伸剪切强度

按6.12.1a)制作试板,并按6.1.3规定的标准烘烤条件固化后,标准状态下静置4h,然后将试板安

装在拉力试验机的环境箱中,环境箱保持(-40±2)℃恒温,将试板在此温度下放置3h后,按6.12.2规

定测定拉伸剪切强度。

6.20中性盐雾后拉伸剪切强度

按6.12.1a)制作试板,并按6.1.3规定的标准烘烤条件固化后,对固化后试板进行电泳涂装,然后

将试板按GB/T1771规定进行盐雾试验480h后取出,擦去盐水,于标准状态下静置24h,按6.12.2规定

测定拉伸剪切强度。

6.21抗疲劳性

按6.12.1a)制作试板,并按6.1.3规定的标准烤条件固化后,取出后于标准状态下静置24h。将疲劳

试验机设定为供需双方议定的负荷和频率(推荐10Hz),在6.1.1规定的标准状态下,进行抗疲劳性能

测试,抗疲劳测试示意图如图6所示。达到规定的循环次数后,观察试板破坏状态,试板粘接层无破裂

判为合格。未达到规定的循环次数,或虽达到了循环次数但粘接层有破坏的情况下,判定为不合格。

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单位:mm

图6抗疲劳测试示意图

6.22T剥离强度

6.22.1试板制备

试板制备步骤:

a)将胶样涂敷在6.1.2规定的油面钢板上,涂敷面积为150mm×25mm,用直径约0.2mm的线状金属

丝或玻璃珠做间隔以保持一定的粘接厚度,再将另一同样油面钢板与之搭接、叠合,刮去两侧多余的胶样,

再用燕尾夹从两侧夹紧,于6.1.1规定的标准状态下放置1h。

b)将试板按6.1.3规定的标准烘烤条件烘烤固化,取出后立即去除粘接部位溢胶,然后在6.1.1规定

的标准状态下放置24h。

6.22.2试验步骤

按GB/T2791规定进行测试,拉伸速度为100mm/min,测试5对试板,计算平均值,并记录破坏型式。

6.23拉伸强度、断裂拉伸应变及拉伸弹性模量

6.23.1试板制备

试板制备步骤:

a)将胶样填充到符合GB/T1040.2中规定的1A形状的模具内。

b)将模型放入电热恒温干燥箱中,在140℃下预固化0.5h,去除模具,将初固试板再按6.1.3规定的

标准固化条件进行固化,然后在6.1.1规定的标准状态下放置24h。

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6.23.2拉伸强度、断裂拉伸应变及拉伸弹性模量的测定

按GB/T1040.2规定测试拉伸强度、断裂拉伸应变及拉伸弹性模量。试验速度为1mm/min。试板数量不

少于5个,计算平均值。

6.24冲击剥离强度

6.24.1试板制备

试板制备步骤:

a)油面钢板宽度20mm,形状尺寸见图7。将胶样涂敷在油面钢板一端,涂敷面积为30mm×20mm,

用直径约0.2mm的线状金属丝或玻璃珠做间隔,以保持一定的粘接厚度及试验时胶样开口处粘接面平整;

按图7所示的形状进行搭接、叠合,刮去两侧多余的胶样,再用燕尾夹从两侧夹紧,于6.1.1规定的标准

状态下放置1h。

b)将试板按6.1.3规定的标准烘烤条件加热固化,取出后立即去除粘接部位溢胶,然后在6.1.1规定

的标准状态下放置24h。

单位:mm

单位:mm

图7冲击剥离强度试板形状尺寸示意图

6.24.2试验步骤

按GB/T36877的规定,设置冲击速度为2m/s,冲击能量不低于50J,测试试板在常温(23℃)、-40℃

(恒温1h)、80℃(恒温1h)三种温度条件下的冲击剥离强度。每种温度条件试板数量不少于5对,计

算平均值。

6.25挥发性有机化合物(VOC)

产品固化前挥发性有机化合物(VOC)按GB33372第6.2.3规定进行测试。烘烤条件(170±2)℃×20min,

取样2.0g。

产品固化后挥发性有机化合物(VOC)按供需双方议定的试验方法进行测试。

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6.26禁限用物质要求

按GB/T30512第5条规定的试验方法进行测试。

7检验规则

7.1检验分类

产品检验分出厂检验和型式检验两类。

7.2出厂检验

结构胶出厂前对外观、压流粘度(需标注测试温度、压力、口模直径)、拉伸剪切强度(23℃)、T

剥离强度或供需双方议定的出厂检验项目进行检验,经检验合格的产品方可允许出厂,并附产品合格证明。

7.3型式检验

7.3.1有下列情况之一时,应进行型式检验:

a)正式生产后,如原料、工艺、环境有较大改变,可能影响产品性能时;

b)正式生产时,应每一年进行一次型式检验;

c)产品停产超过半年后,恢复生产时;

d)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;

e)国家质量监督机构提出型式检验要求时;

f)仲裁检验或客户有合同要求时。

7.3.2型式检验项目

型式检验项目为表2规定的全部项目。

7.4组批

由同一批原材料、按同一配方和制造工艺、在同一个生产周期内(通常不超过10天)制造的质量均匀

的产品构成一个检验批。

7.5抽样方法

随机抽样,在受检验批中一次随机抽取足够进行出厂检验的胶样,并将待验胶样密封存放在6.1.1规定

的标准状态环境中,放置时间不超过7天。

7.6检验结果判定

7.6.1判定规则

按规定的检验项目检验全部合格后,即判定本批产品为合格品。

13

T/CAAMTBXXXX—XXXX

7.6.2复验规则

检验结果中如有一项指标不符合本文件要求的指标值时,应重新从两倍量的包装单元中采样进行复

验,复验后仍未达到相应的指标值时,则判定该批产品为不合格品。

8标志、包装、运输、贮存

8.1标志

产品最小包装外应有牢固的不褪色标志,内容包括:

a)产品型号、名称;

b)执行标准编号;

c)生产日期、批号及保质期;

d)净含量;

e)制造方名称和地址。

8.2包装

用封闭容器包装。容积、形状可根据用户需要确定。

8.3运输

运输及装卸时应避免日晒、雨淋、受潮、撞击和挤压包装,并远离火源。

8.4贮存

贮存在阴凉通风的仓库内,贮存温度宜在30℃以下,贮存期不低于3个月。

________________________________

14

T/CAAMTBXXXX—XXXX

目次

前言………………Ⅱ

1范围……………………………1

2规范性引用文件………………1

3术语和定义……………………1

4分类……………………………2

5要求……………………………2

6试验方法………………………4

7检验规则………………………13

8标志、包装、运输、贮存………………………14

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