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维卡软化温度检测方案

发布时间:2023-08-01 16:48


.适用范围

本指导书适用于当材料开始迅速软化时能测定出温度的热塑性材料,不适用于结晶或半结晶的聚合材料。

.引用文件

GB/T 8802-2001 《热塑性塑料管材、管件 维卡软化温度的测定

3. 试验原理

把试样放在液体介质中,在等速升温的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℃。

4. 试验项目

微卡软化温度的测定

5. 仪器设备

5.1 热变形、微卡软化温度测定仪:主要用来安放试样,施加负载及读取微卡软化温度VST

5.1.1 包括温度计:局部浸入式水银温度计,分度值为0.5℃。

5.1.2 载荷盘:安装在负载杆上,质量负载应在载荷盘的中心,以便使作用在试样上的总压力控制在(50±1)N。由于向下的压力杆是由负载杆,压针,荷载盘综合作用的,因此百分表的弹力应不超过1N.

5.1.3 砝码

试样承受的静负载 G=Q+R+T=50N

则应加砝码的质量为

    W=50-R-T

W:砝码质量,N

R:压针,负载杆,荷载盘的质量,N

T:百分表附加的压力,N

5.1.4百分表:用来测量压针压入试样的深度,精确度为0.01mm

5.1.5 压针: 材质最好选用硬质钢,压针长3mm,横截面积为(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成直角,压针不允许带有毛刺等缺陷。

5.1.6 试验支架、负载杆:试样支架用于放置试样,并可方便的浸入到保温浴槽中,负载杆能垂直自由移动,支架底座用于放置试样,压针固定在负载杆的末端。

5.2  保温浴槽

结构上主要由:保温箱、介质油(变压器油)、加热器、搅拌器、冷却器及试样安装板等组成。

5.3 控温操作箱

 主要有控温元件、控制仪表、传感器、电器元件等组成,用于控制系统恒温油浴等速升温功能。

6. 试样的制备:

6.1取样

6.1.1试样应是从管材上沿轴向裁下长度约50mm,宽度10mm-20mm的弧形管段。

5.1.2管件

试样应是从管件的承口,插口或柱面上裁下的弧形片段,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同,直径大于90mm的管件,试样长度为50mm,宽度10mm-20mm。试样应从没有合模线或注射点的部位切取。

6.2试样的制备:

6.2.1 如果管件或管材的壁厚大于6mm,适用适宜的方法加工管件或管材的外表面,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。

6.2.2 壁厚在2.4mm-6mm(包括6mm)范围内的试样,可直接测试。

6.2.3如果管材或管件的壁厚小于2.4mm,则可将两个弧形管段叠加在在一起,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,为此可将试样加热到140℃并保持15min,再置于两块光滑平板之间压平。上层弧段应保持其原样不变。

6.3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,以备实验结果相差太大时做补充试验用。

7.预处理

     7.1将试样在低于预期维卡软化温度(VST)50℃的温度下预处理至少5min。

7.2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)℃的温度下干燥2h,取出后在(23±2)℃的温度和(50±5)%的相对湿度下,冷却(15±1)min。然后按7.1进行处理。若环境温度高于20℃时,应采用外加冷却水的方式将冷却水引入到保温浴槽的水龙头中,使油槽温度低于20℃。

8.试验方法及要求

     试验方法:

8.1合上电源开关,按动“搅拌启动”钮,使保温浴槽处于搅拌状态。

8.2将试样凹面向上,水平放置在无负载金属杆的压针下面,对于壁厚小于2.4mm的试样,压针端部应置于未压平的上层试样的凹面上,下面放置压平的试样,压针端部距试样边缘不小于3mm。

8.3将组装好的试样架放进恒温浴槽内,使试样位于液面35mm以下。

8.4压针定位5min后,将砝码加在载荷盘上,使试样的总轴向压力为(50±1)N,将百分表安装在支架上,使探头对在砝码的上部,记录下百分表的度数或将其调零。

8.5打开开关,则保温浴槽内温度便以每小时(50±5)℃的速度等速升温,开启搅拌器设备。

8.6 当压针压入试样内(1±0.01)mm时,记录下此时温度计的读数,此温度即为该试样的维卡软化温度(VST)

标准要求:

1)将加热浴槽温度调至约低于试样软化温度50℃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,压针端部应置于为压平试样的凹面上。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)℃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微卡软化温度。

9.  试验结果的表示及判定

  以两个试样的维卡软化温度的算数平均值来表示所测管件、管段的微卡软化温度(VST),其单位以摄氏度表示,若两个试样结果相差大于2℃时,则应重取不少于两个试样进行试验。

  实验过程中真实严谨的填写原始记录。

10.安全注意事项

10.1试验前技术、安全措施应到位,且经技术安全交底后方可进行试验工作,试验人员对无安措或未交底有权拒绝施工,施工人员要严格按方案和安全措施执行,不得随意更改,若方案或措施有错误或与现场不符,应及时与技术人员协商解决。

10.2试验人员应在试验负责人的统一安排下进行试验作业,严格按规程规范要求和安全要求进行,并作好相关记录,对自己作业范围的作业和安全负责。试验负责人必须监督作业质量和进度,并负责作业安全。同时负责技术交底并作好技术记录,及时处理作业技术问题。

10.3试验人员在进行试验作业时,必须精神饱满,精力充足,且高度集中,试验过程中,对发生的不正常现象能及时判断和处理。试验人员不得少于3人,并指定其中1人为该项的负责人。

10.4作业中要注意环境卫生,作到“工完、料尽、场地清”,试验设备摆放整齐、整洁,不得随意在现场摆放。试验结束后清理现场,将试验用辅助材料回收至指定地点,防止污染环境。

10.5整个作业过程使用的仪器设备必须经检验合格方能使用,仪表应在检定有效期内,严格按照仪器仪表的操作说明书和规定使用,严防设备和仪器仪表的损坏。

10.6进行试验时,被试品应清洁干净,以免对试验结果造成不应有的误差,试验用电源要求频率稳定,波形不畸变,电压稳定。作业用临时电源要符合安全要求,试验装置的电源开关,应有明显可见的断开点。