塑料热性能测试(PPT 57页).ppt

1、塑料热性能测试,凌传遴,目录,1.维卡软化温度测试 2.测试耐寒性能 3.负荷变形温度测试 4.测试塑料的熔融温度及热焓,维卡软化温度测试,目录,1.概念概述 2.测试原理 3.测试标准 4.测试设备 5.试样要求 6.测试条件 7.试验步骤 8.主要影响因素,概述,维卡软化温度（Vicat softening temperature)是评价热塑性塑料高温变形趋势的一种方法，它是在选定的均匀升温速率下和规定的负载下，使截面积为1mm2的圆柱状平头针压入热塑性塑料1mm深度时的温度。 维卡软化温度仅限于质量控制、开发和材料表征，不能作为塑料的使用温度,测试原理,维卡软化温度测试是通过针入深度试验

2、测试来测定热塑性软化点的方法。 随着温度升高，高分子材料内部的分子链或者基团热运动加热，材料抵抗外力的能力下降，在恒定应力作用下压入针头试样的深度因之逐步加深。但由于分子结构和聚集态结构不同，材料抵抗外力的能力也不同，表示出在相同温度和相同负荷时，压针针入材料而且各种塑料的针入量对温度变化的敏感度也有差别,测试标准,GB/T1633-2000 四种测试方法： 1.A50法：使用10N的力，加热速率为50/h 2.B50法: 使用50N的力，加热速率为50/h 3.A120法：使用10N的力，加热速率为120/h 4.B120法：使用50N的力，加热速率为120/h,测试设备,热变形维卡温度测试

3、仪,维卡软化点试验装置与热变形温度测试的基本一样。 由支架、保温浴槽、液体传热介质、砝码、测温装置、变形测量装置和冷却装置等构成。 压针头平端与负载杆成直角，截面积为1mm2,试样要求,试样厚度应在36mm范围，宽和长至少为1010mm，或直径为10mm的圆片。 模塑试样厚度应在34mm范围。 板材试样取原厚，超过6mm时，单面加工成34mm 不足3mm时，由23块迭合成厚度大于3mm使用。 试样的支撑面和受测面应平行，表面平整光滑，无气泡，无锯切痕迹，凹痕或飞边等缺陷， 按产品标准规定进行预处理。 每组试样为个,测试条件,等速升温：A：505/h ，B：1205 /h均匀升温 A：50.5/

4、6min；B：121.0/6min。 砝码大小：9.81N（1000gf）；49.05N（5000gf） 试验时的起始温度可取室温。 以压针头刺入试样的量1mm为试验终点,操作步骤,1、将试样水平放在未加负荷的压针头下。压针头离试样边缘不得少于3 mm，与仪器底座接触的试样表面应平整。 2、将组合件放入加热装置中，起动搅拌器，在每项试验开始时，加热装置的温度应为20-23 。当使用加热浴时，温度计的水银球或测温仪器的传感部件应与试样在同一水平面，并尽可能靠近试样。如果预备试验表明在其他温度开始试验对受试材料不会引起误差，可采用其他起始温度。 3、5m in后，压针头处于静止位置，将足量砧码加到

5、负荷板上，以使加在试样上的总推力，对于A50和A120为10N 士0.2N，对于B50和B120为5O N士1N。然后，记录千分表的读数(或其他测量压痕仪器)或将仪器调零,4、以50 /h士5 /h或120 /h土10 /h的速度匀速升高加热装置的温度;当使用加热浴时，试验过程中要充分搅拌液体;对于仲裁试验应使用50 /h的升温速率。对 某 些 材料，用较高升温速率(120 /h)9寸，测得值可能高出维卡软化温度达功 5、当压针头刺人试样的深度超过第3规定的起始位置1 mm士0.01 mm时，记下传感器测得的油浴温度即为试样的维卡软化温度。 6、受试材料的维卡软化温度以试样维卡软化温度的算术平

6、均值来表示。如果单个试验结果差的范围超过2 ，记下单个试验结果，并用另一组至少两个试样重复进行一次,17.01.2021,14,主要影响因素,1、试样的制备方法：一般注塑的试样测量结果偏低，这可能是由于注塑试样的内应力较大的原因。 2、退火处理：经退火处理的试样其测量结果都偏高，这可能是冻结的高分子链得到局部调节，内应力得到进一步消除的原因。 3、升温速度的影响：由不塑料的传热效果不好，升温过快，会导致材料内部温度滞后。 4、尺寸的影响：试样的厚度过大，易造成温度滞后，过小，易把试样刺破。在横向尺寸方面，应保证压入点能远离边缘2mm以上，这样不会发生开裂现象。 5、负荷的影响：负荷过大，易造成

7、数据偏低,测试耐寒性能,耐寒性：是指高分子合成材料的耐低温性能，即在低温下保持其使用性能的程度。一般以脆化温度表示耐寒性能。当高分子合成材料所处的周围环境，由高温逐渐向低温变化时，它的变形能力逐渐消失，而变为脆性,耐寒性试验常用的有低温对折试验和低温伸长试验。 低温对折试验测定软塑料低温对折耐寒温度；（HG2-161-65) 低温伸长试验测定压延薄膜在低温下的伸长率（HG 2-163-65,低温对折试验,取长1001毫米，宽1005毫米，厚0310毫米的试片，在保温较好的容器内加入工业酒精，并加入干冰，使其温度降低到所需温度，试样用试样夹夹好平放在酒精中，15分钟后用重锤缓慢将试样对折180。

8、，然后取出试样进行观察，如无破裂则更换试样继续降温，反复试验直至试样出现破裂纹为止。 低温对折试验是以摄氏零下的度数对折到试样即将破裂而未破裂的温度为止,低温伸长试验,这个试验是将试片(长度为120毫米，宽度1002毫米、厚度为薄膜原厚度)置于一505的冷媒中保持5分钟，然后加以7o兆帕的应力，观测5分钟后试样的伸长率。温度、时间和应力可按产品标准规定,试验装置如图1315所示。将试验筒内装好1体积工业酒精和2体积水后，加入干冰使其温度达一505，将装好的试样放进5分钟后，在砝码盘上加负荷，再过5分钟，记下试验的伸长值。按下式计算低温伸长率,负荷变形温度测试,第四组,实验原理,塑料试样浸在一个

9、等速升温的液体传热介质中（甲基硅油），在简支架式的静弯曲负载作用下，试样达到规定形变量值时的温度，为该材料的热变形温度。 标准：GB/T1634-2004,仪器,式样,平放式样： 优选 试 样 尺寸为:长度l:(80士2.0)mm;宽度b:(1 0士0.2 )m m;厚度h:(4 士0.2) m m,重要数据,式中： F负荷，单位为牛顿（N） 试样最大弯曲正应力（A法：1.80MPa，B 法：0.45MPa，C法：8.00MPa）； b试样宽度，为标准试样，则试样宽度为10mm； h标准试样厚度4mm，若不是标准试样，则需测量 试样的真实宽度及高度； L两支座中间的距离64mm,升温：每次开始

10、实验时硅油温度应低于27度。等速升温速度为（12010）/h 试样达到规定形变量,实验步骤,1安装压针或压头。 2接通电源，按下电源按钮，电源指示灯亮。 3进行主试样的安放，并进行载荷计算和加载。 4设定升温速率和温度上限。 5千分表调零后，打开搅拌电机使介质均匀加热，然 后启动试验。 7在实验过程中，当试样到达指定变形量后，记录数据,影响因素,1.在负荷热变形温度测定过程中，负荷力的大小对其影响较大，很明显，当式样受到的弯曲应力大时，所测得的热变形温度就低，反之则高。因此在测量式样尺寸时必须精准，要求准确至0.02mm，这样才能保证计算出来的负荷力的准确。 2.升温速度的快慢，直接影响到式样

11、本身的温度状况，升温速度快，则式样本身的温度滞后于介质温度较多，即试样本身的温度比介质的温度低德多，因此所获得的热变形温度也就偏高，反之偏低。 3.对于某些材料，试样是否进行退火处理对测试结果有影响，试样进行退火处理后，可消除试样在加工过程中所产生的内应力,测试塑料的熔融温度及热焓,目录,1、用毛细管法2、用偏光显微镜法3、用差示扫描量热法,场地温度为2325,1,实验试样,状态调节,方法1：毛细管法,实验设备,实验步骤,方法2：用偏光显微镜法,实验设备,实验试样,实验步骤,方法3：用差示扫描量热法,差示扫描量热法(简称DSC） 定义：在程序控制温度下，测量输给物质与参比物的功率差与温度的一种技术。 分类：根据所用测量方法的不同 1. 功率补偿型DSC 2. 热流型DSC 用差示扫描量热法(简称DSC)测定塑料熔融 和结晶温度及热焓是目前使用最广泛的方法,测试的标准：ISO 113573：1999