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热塑性塑料管材管件维卡软化温度的测定(GB/T880-2001)

更新时间:2023-07-27      浏览次数:971

热塑性塑料管材、管件维卡软化温度的测定(GB/T880-2001)

           本标准规定了热塑性材料管材、管件维卡软化温度的测定方法。

           本标准适用于当材料开始迅速软化时,能测定出温度的热塑性塑料材料,不适用于结晶或半结晶的聚合材料。

原理

           把试样放在液体介质或加热箱中,在等速升温条件下测定标准压针在(50±1)N力的作用下,压入管材或管件上切取的试样内1mm时的温度。
        压入1mm时的温度即为试样的维卡软化温度(VST);单位:°C。

试验装置

热塑性塑料软化温度

  • 1.试样支架、负载杆

    试样支架用于放置试样,并可方便地浸入到保温浴槽中,支架和施加负荷的负载杆都应选用热膨胀系数小的材料组成(如果负载杆与支架部分线性膨胀系数不同,则他们在长度上的不同变形会导致读数偏差)。每台仪器都用一种低热膨胀系数的刚性材料进行校正,校正应包括整个的工作温度范围,并且测定出每一温度的校正值。如果校正值大于等于0.02mm时,应对其进行标记,并且在其后的每次试验中均应考虑此校正值。
         负载杆能自由垂直移动,支架底座用于放置试样,压针固定在负载杆的末端。

  • 2.压针

               材料最好选用硬质钢,压针长3mm且横截圆面积为(1±0.015)mm2,安装在负载杆底部。压针端应是平面并且与负载杆轴向成直角,压针不允许带有毛刺等缺陷。

  • 3.千分表(或其他测量仪器)

               用来测量压针压入试样的密度,精度应小于等于0.01mm。作用于试样表面的压力应是可知的。

  • 4.载荷盘

               安装在负载杆上,质量负载应在载荷盘的中心,以便使作用于试样上的总压力控制在(50±1)N。由于向下的压力是由负载杆、压针及载荷盘综合作用的,因此千分表的弹力应不超过1N。

  • 5.砝码

               试样承受的静负载G=W+R+T=50N,则应加砝码的质量由式(1)计算:
                         W=50-R-T
    式中:W----------砝码质量,N;
     R----------压针、负载杆和载荷盘的质量,N;
     T----------千分表或其他测量仪器附加的压力,N。

  • 6.加热浴槽

               放一种合适的液体在浴槽中,使试验装置浸入液体中,试样至少在介质表面32mm以下。浴槽中应具有搅拌器及加热装置,使液体可按每小时(50±0.5)°C等速升温。
    试验过程中,每6min间隔内温度变化应在(5±0.5)°C范围内。

  • 7.水银温度计

               局部浸入式水银温度计(或其他合适的测温装置),分度值为0.5°C。

  • 8.加热箱

               加热箱内需具有空气环流装置且温度应控制在标准规定的范围之中。

试样

  •            1.取样

    • 1)管材
      试样应是从管材上沿轴向裁下的弧形片段,其长度为:
      直径小于或等于90mm的管件,试样长度和承口长度相等;
      直径大于90mm的管件,试样长度和承口长度相等;
      直径大于90mm的管件,试样长度为50mm;
      宽度为10mm~20mm;
      试样应从没有合模线或注射点的部位切取;

  • 2.试样制备

    • 1)如果管材或管件壁厚大于6 mm,则采用适宜的方法加工管材或管材外表面,使壁厚减至4mm。如果管件承口带有螺纹,则应车掉螺纹部分,使其表面光滑。

    • 2)壁厚在2.4~6mm(包括6mm)范围内的试样,可直接进行测试。

    • 3)如果管材或管件壁厚小于2.4mm,则可将两段弧形管段叠加在一起,使其总厚度不小于2.4mm。作为垫层的下层管段试样应首先压平,为此可将该试样加热到140°C并保持15min,在置于两块光滑平板间压平。上层弧段应保持其原样不变。

  • 3.试样数量

               每次试验用两个试样,但在裁制试样时,应多提供几个试样,以备试样结果相差太大时作补充试验用。

预处理

  • 1.将试样在低于预期维卡软化温度(VST)50°C的温度下预处理至少5min。

  • 2.对于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸(ASA)试样,应在烘箱中(90±2)°C的温度下干燥2h,取出后在(23±2)°C的温度和(50±5)%的相对湿度下,冷却(15±1)min.然后再按吧步骤1处理。

试验步骤

  • 1.将加热浴槽温度调至约低于试样软化温度50°C并保持恒温。

  • 2.将试样凹面向上,水平放置在无负载金属杆的压针下面,试样和仪器底座的接触面应是平的。对于壁厚小于2.4mm的试样,压针端部应置于未压平试样的凹面上,下面放置压平的试样。压针端部距试样边缘不小于3mm。

  • 3.将试验装置放在加热浴槽中。温度计的水银球或测温装置的传感器与试样在同一水平面,并尽可能靠近试样。

  • 4.压针定位5min后,在载荷盘上加所要求的质量,以使试样所承受的总轴向压力为(50±1)N,记录下千分表(或其他测量仪器)的读数或将其调至零点。

  • 5.以每小时(50±5°C的速度等速升温,提高浴槽温度。在整个试验过程中应开动搅拌器。

  • 6.当压针压入试样内(1±0.01)mm时,迅速记录下此时的温度,此温度即为该试样的维卡软化温度(VST)。

结果表示

           两个试样的维卡软化温度的算术平均值,即为所测试管材或管件的维卡软化温度(VST),单位以°C表示。若两个试样结果相差大于2°C时,应重新取不少于两个的试样进行试验。

试验报告

  • 1.标准号

  • 2.试样名称、规格、批号;

  • 3.试样的制备方法、尺寸和预处理条件,试样是否叠加;

  • 4.加热槽所用的传热介质;

  • 5.起始温度,升温速率,所加负载;

  • 6.每个试样的维卡软化温度和两两个试样的维卡软化温度的算术平均值,单位°C;

  • 7.试验中或试验后试样外观的特殊变化;

  • 8.本标准未包括的任何可能对结果产生影响的操作细节;

  • 9.试验人员和日期。

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