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            熱塑性塑料管材、管件維卡軟化溫度測定標準

            發布時間:2021/6/22 8:17:42瀏覽:1807次

            熱塑性塑料管材、管件維卡軟化溫度測定標準

            本標準規定了熱塑性塑料管材、管件維卡軟化溫度的測定方法。適用于當材料開始迅速軟化時,能測定出溫度的熱塑性塑料材料,不適用于結晶或半結晶的聚合材料。

            GB/T 2918-1998 塑料試樣狀態調節和試驗的標準環境(idt ISO 2911997

            GB/T 8806-1988 塑料管材尺寸測量方法(eqv ISO 3126:1974

            測試原理,把試樣放在液體介質或加熱箱中,在等速升溫條件下測定標準壓針在(50±1N力的作用下,壓入從管材或管件上切取的試樣內1mm時的溫度。壓入1mm時的溫度即為試樣的維卡軟化溫度(VST),單位:C。

            試驗裝置,本標準中的試驗裝置如圖1所示。試樣支架和負載桿,試樣支架用于放置試樣,并可方便地浸入到保溫浴槽中,支架和施加負荷的負載桿都應選用熱膨脹系數小的材料組成(如果負載桿與支架部分線性膨脹系數不同,則它們在長度上的不同變形會導致讀數偏差。)

            每臺儀器都用一種低熱膨脹系數的剛性材料進行校正,校正應包括整個的工作溫度范圍,并且測定出每一溫度的校正值。

            如果校正值大于等于0.02mm時,應對其進行標記,并且在其后的每次試驗中均應考慮此校正值。

            負載桿能自由垂直移動,支架底座用于放置試樣,壓針固定的負載桿的末端(見圖1)。

            壓針材料醉好選用硬質鋼,壓針長3mm且橫截圓面積為(1±0.015mm2,安裝在負載桿底部。壓針端應是平面并且與負載桿軸向成直角,壓針不允許帶有毛刺等缺陷。

            千分表(或其他測量儀器)用來測量壓針壓入試樣的深度,精度應小于等于0.01mm。作用于試樣表面的壓力應是可知的。

            載荷盤安裝在負載桿上,質量負載應在載荷盤的中心,以便作用于試樣的總壓力控制在50±1N。由于向的壓力是由負載桿、壓針及載荷盤綜合作用,因此千分表的彈力應不超過1N。

                   

            砝碼試樣承受的靜負載,則應加砝碼的質量由式(1)計算:--------1)式中:W——砝碼質量,N;R——壓針、負載桿和載荷盤的質量,N;T——千分表或其他測量儀器附加的壓力,N。

            加熱浴槽,放一種合適的液體在浴槽中(見注1、2),使試驗裝置浸入液體中,試樣至少在介質表面35mm以下,浴槽中應其有攪拌器及加熱裝置,使液體可按每小時(50±5等速升溫。

            試驗過程中,每6min間隔內溫度變化應在(5±0.5)℃范圍內。

            1. 液體石蠟、變壓器油、甘油和硅油可用作傳熱介質,也可用其他介質。但無論選用哪種介質,都應確定其在測試溫度下是穩定的,并且在測試中對試樣不產生影響,如軟化、腫脹、破裂。如果沒有合適的傳熱介質,也可使用帶有空氣環流的加熱箱。

            2. 試驗結果與傳熱介質的熱傳導率有關。

            3. 通過手動或自動控制加熱都可達到等速升溫,推薦使用后者。給定從醉初測試溫度開始所要達到的升溫速率,通過調節一個電阻器或可調變壓器增大或減少加熱功率。

            4. 為減少連續的兩次試驗間的冷卻時間,建議在加熱浴槽中裝一個冷卻盤管。由于冷卻劑的存在會影響其升溫速率,因此,冷卻盤管應在下次試驗前拆除或排空。

            水銀溫度計,局部浸入式水銀溫度計(或其他合適的測溫裝置)。分度值為0.5℃。水銀溫度計浸入深度,見7.3.

            加熱箱內需具有空氣環流裝置且溫度應控制在標準規定的范圍之中。

            試樣取樣,管材試樣應是從管材上沿軸向裁下的弧形管段,其尺寸如下:長度約50mm,寬度10mm~20mm。

            管件試樣應是從管件的承口、插口或柱而上裁下的弧形片段,其長度為直徑小于或等于90mm的管件,試樣長度和承口長度相等。直徑大于90mm的管件,試樣長度為50mm。寬度為10mm~20mm。試樣應從沒有合模線或注射點的部位切取。

            試樣制備如果管材或管件壁厚大于6mm,則采用適宜的方法加工管材或管件外表面,使壁厚減至4mm。如果管件承口帶有螺紋,則應車掉螺紋部分,使其表面光滑。

            壁厚在2.4mm~6mm(包括6mm)范圍內試樣,可直接進行測試。如果管材或管件壁厚小于2.4mm,則可將兩個弧形管段疊加在一起,使其總厚度不小于2.4mm。作為墊層的下層管段試樣應首先壓平,為此可將該試樣加熱到140℃并保持15min,再置于兩塊光滑平板之間壓平,上層弧段應保持其原樣不變。

            試樣數量每次試驗用兩個試樣,但在裁制試樣時,應多提供幾個試樣,以備試驗結果相差太大時作補充試驗用。

            預處理將試樣在低于預期維卡軟化溫度(VST50℃的溫度下預處理至少5min。對于丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)和丙烯睛-苯乙烯-丙烯酸(ASA)試樣,應在烘箱中(90±2)℃的溫度下干燥2h,取出后在(23±2)℃的溫度和(50±5%的相對濕度下,冷卻(15±1min。然后再按上面的規定進行處理。

            試驗步驟將加熱浴槽溫度調至約低于試樣軟化溫度50℃并保持恒溫。將試樣凹面向上,水平放置在無負載金屬桿的壓針下面,試樣和儀器底座的接觸面應是平的,對于壁厚小于2.4mm的試樣,壓針端都應置于未壓平試樣的凹面上,下面放置壓平的試樣。壓針端部距試樣邊緣不小于3mm。

            將試驗裝置放在加熱浴槽中。溫度計的水銀球或測溫裝置的傳感器與試樣在同一水平面,并盡可能靠近試樣。

            壓針定位5min后,在載荷盤上加所要求的質量,以使試樣所承受的總軸向壓力為(50±1N。記錄下千分表(或其他測量儀器)的讀數或將其調至零點。

            以每小時(50±5)℃的速度等速升溫,提高浴槽溫度。在整個試驗過程中應開動攪拌器。當壓針壓入試樣內(1±0.01mm時,迅速記錄下此時的溫度,此溫度即為該試樣的維卡軟化溫度VST。

            結果表示兩個試樣的維卡軟化溫度的算術平均值,即為所測試管材或管件的維卡軟化溫度VST,單位以℃表示。若兩個試樣結果相差大于2℃時,應重新取不少于兩個的試樣進行試驗。

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