塑料熱變形溫度的測定

1、塑料熱變形溫度的測定(一)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握塑料熱變形溫度的試驗(yàn)方法和儀器的使用。 (二)實(shí)驗(yàn)原理 塑料熱變形溫度試驗(yàn)原理是將塑料試樣浸沒在一種等速升溫的液體傳熱介質(zhì)中，在簡支梁式的掙彎曲負(fù)荷作用下，測定彎曲變形達(dá)到規(guī)定值時(shí)的溫度。 (三)實(shí)驗(yàn)儀器及試樣 1 實(shí)驗(yàn)儀器 塑料熱變形溫度試驗(yàn)儀如圖 1 所示，包括以下各部分。 (1) 試樣支架 用金屬制成。兩支點(diǎn)間的距離為 100mm ，支座及負(fù)載桿壓頭應(yīng)平行，壓頭與試樣接觸部分制成半圓形、其半徑為 (3 0 2)mm 。支架的垂直部件及負(fù)載桿都是用線膨脹系數(shù)小的材料制成。在測試溫度范圍內(nèi)，由熱膨脹引起的變形不超過 0 01mm ； (2) 保溫浴槽

2、盛放耐熱溫度范圍合適，并對(duì)試樣無影響的液體傳熱介質(zhì) ( 如低粘度硅油、變壓器油、液體石蠟等 ) 配有攪拌器、加熱器，能使試驗(yàn)時(shí)傳熱介質(zhì)以 (12 土 1) 6min 的速度等速升溫； (3) 砝碼 一組大小合適的砝碼，使試樣受載后最大彎曲正應(yīng)力為 1 8n mm 或 45n mm 。負(fù)載桿、壓頭的質(zhì)量以及變形測量器的附加力應(yīng)作為負(fù)載的一部分計(jì)入總負(fù)載中。 圖熱變形溫度試驗(yàn)裝置示意圖 根據(jù)選擇的彎曲正應(yīng)力，由下式計(jì)算砝碼的重量。 式中 m 砝碼質(zhì)量， m 一試樣最大彎曲正應(yīng)力， 1 8n mm 或 45n mm b 試樣寬度 h 試樣高度 兩支座中心距離 g 重力加速度， 9 81m s 2 w

3、 r 負(fù)載桿加壓頭等的質(zhì)量 f t 變形測量裝置的附加力 ( 附加力向下取正值，向上取負(fù)值 ) ， n 。 (4) 測溫裝置 經(jīng)校正的溫度范圍合適的、下部浸入液體介質(zhì)、上部刻度顯示的水銀溫度計(jì) ( 或其他測溫儀表 ) ，其分度值為 1 ； (5) 變形測量裝置 采用精度為 01mm 的百分表或其他測量裝置； (6) 冷卻裝置 能將液體介質(zhì)迅速冷卻至常溫 ( 一般用通入循環(huán)冷卻水的銅盤管 ) 。 2 實(shí)驗(yàn)試樣 (1) 試樣為截面是矩形的長條狀，其尺寸規(guī)定如下。 模塑試樣：長度 120mm ，高度 h 15mm ，寬度 b 10mm ； 板材試樣：長度 120mm ，高度 h 15mm ，寬度 b

4、 3 13mm ( 一般取板材的原厚 ) ； 在持殊情況下，可以用長度 l 120mm ，高度 h 9 8 15mm ，寬度 6 3 13mm 的試樣，但彎曲變形量必須符合表 1 規(guī)定值。 表熱變形溫度試驗(yàn)試樣高度與相應(yīng)變形量的關(guān)系 單位： mm (2) 試樣應(yīng)表面平整、光滑、無氣泡、無鋸切痕跡、凹痕或飛邊等缺陷。 (3) 每組試樣起碼兩個(gè)。 (4) 試樣的預(yù)處理按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)無規(guī)定時(shí)，可直接進(jìn)行測定。 (四)實(shí)驗(yàn)步驟 測量試樣中心附近的高度 h 和寬度 b 精確至 0 05mm 。 按 ( 三 ) 中的 (3) 計(jì)算砝碼的質(zhì)量。 把試樣對(duì)稱地放在試樣支座上，高度方向 (h 15mm

5、 ) 必須垂直放置，擰緊負(fù)載桿和壓頭的固定螺釘，壓頭對(duì)正試樣中心。 插入溫度計(jì)，使水銀球在試樣中心點(diǎn)附近約 3mm 以內(nèi)、但不能觸及試樣或壓頭。 保溫浴槽內(nèi)的起始溫度與室溫相同，如果經(jīng)試驗(yàn)證明在較高的起始溫度下對(duì)結(jié)果無影響，則可適當(dāng)提高起始溫度。 把裝好試樣的支架小心放入保溫液槽內(nèi)，試樣應(yīng)在距液面 35mm 以下。加上砝碼，使試樣產(chǎn)生所要求的最大彎曲正應(yīng)力 8n mm 2 或 0 45n mm 2 。 加上砝碼后，開動(dòng)攪拌器， 5min 后調(diào)節(jié)測量裝置，使之為零，然后開始等速升溫，升溫速度為 (12 1) 6min 。 當(dāng)試樣中心彎曲變形量達(dá)到 21mm ( 或達(dá)到表 3 規(guī)定的變形量 ) 時(shí)

6、，迅速記錄此時(shí)的溫度，該溫度即為試樣在以上條件下的熱變形溫度。 同組兩個(gè)試樣同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)、測定結(jié)果相差不能大于 2 ，否則作廢重新取樣。 (五)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理 材料的熱變形溫度值以同組試樣算術(shù)平均值表示。 (六)實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)嶒?yàn)記錄的內(nèi)容 被測材料的名稱、牌號(hào)及批號(hào)。 試樣的制備方法和預(yù)處理?xiàng)l件。 試樣的尺寸和所用砝碼質(zhì)量。 使用何種傳熱介質(zhì)。 起始溫度。 升溫速度。 最大彎曲正應(yīng)力。 每個(gè)試樣的熱變形溫度和同組試樣的算術(shù)平均值。 試驗(yàn)中的特殊情況。 試驗(yàn)人員及日期。 (七)注意事項(xiàng) 模塑試樣容易產(chǎn)生輕微變形和收縮，挑選時(shí)除應(yīng)注意外觀質(zhì)量外，對(duì)變形量和試樣中心縮痕也要重視，尺寸超過規(guī)定應(yīng)予剔除。 裝故試樣架要平穩(wěn)仔細(xì)，不能有少許傾斜，不能將試樣掉入液槽內(nèi)，若不小心掉入，應(yīng)重新取樣。 試驗(yàn)過程不能中途停止，若遇停電等特殊情況，則此次試驗(yàn)無效。 整個(gè)試驗(yàn)過程等速升溫必須穩(wěn)定可靠，液槽攪拌不能過猛或產(chǎn)生震動(dòng) ( 有時(shí)攪拌桿與負(fù)載桿會(huì)產(chǎn)生共震 ) 要及時(shí)防止和調(diào)整。 試驗(yàn)結(jié)果觀察變形器讀數(shù)和溫度計(jì)度數(shù)要同步、快捷，以免誤差 ( 近期已應(yīng)用微機(jī)控制 ) 。 儀器液槽內(nèi)的加熱管和冷卻管必須浸沒在介質(zhì)液中，發(fā)現(xiàn)介