实验讲义十二热变形温度及维卡软化点的测定

1、实验十二 热变形温度及维卡软化点的测定一、实验目的1学会使用热变形温度维卡软化点测定仪。2了解塑料在受热情况下变形温度测定的物理意义。3 掌握塑料的维卡软化点的测试方法。测定PP PS等试样的维卡软化点。二、实验原理塑料试样浸在一个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(HDT)。聚合物的耐热性能，通常是指它在温度升高时保持其物理机械性质的能力。聚合物材料 的耐热温度是指在一定负荷下，其到达某一规定形变值时的温度。发生形变时的温度通常称 为塑料的软化点。因为使用不同测试方法各有其规定选择的参数，所以软化点的物理

2、意义不 像玻璃化转变温度那样明确。常用维卡耐热和马丁耐热以及热变形温度测试方法测试塑料耐 热性能。不同方法的测试结果相互之间无定量关系，它们可用来对不同塑料做相对比较。维卡软化点是测定热塑性塑料于特定液体传热介质中， 在一定的负荷， 一定的等速升温 条件下，试样被1mm针头压入1mm寸的温度。本方法仅适用于大多数热塑性塑料。实验测得的热变形温度和维卡软化点仅适用于控制质量和作为鉴定新品种热性能的一个 指标，不代表材料的使用温度。三、实验仪器及试样1 仪器本实验采用XRW-300M热变形温度-维卡软化点测定仪。热变形温度测试装置原理如图1所示。加热浴槽选择对试样无影响的传热介质甲基硅油，室温时粘

3、度较低。可调等速升温 速度为(120 10)C /h。两个试样支架的中心距离为100mm在支架的中点能对试样施加垂 直负载，负载杆的压头与试样接触部分为半圆形，其半径为(3 0.2 ) mm实验时必须选用一组大小适合的砝码，使试样受载后的最大弯曲正应力为18.5kg/cm2或4.6 kg/cm 2。应加砝码的质量由下式计算：W=(2c bh2/3L ) - R-T22式中c:试样最大弯曲正应力(18.5kg/cm 或4.6 kg/cm )；b:试样宽度，若为标准试样，则试样宽度为 10mmh:标准试样高15mm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100mmR：负载

4、杆及压头的质量；T:变形测量装置的附加力。R+T）为对于本实验所用热变形温度-维卡软化点测定仪，其负载杆等重及附加力（0.088kg。测量形变的位移传感器精度为土 0.01mm4千外嵐渥度汁试杆导热介质-试柱一 试桂蔦疫(MV 图1热变形温度实验装置示意维卡软化点温度测试原理如下图 2所示。负载杆压针头长35mm横截面积为（1.0002+ 0.015） mm压针头平端与负载杆成直角，不允许带毛刺等缺陷。加热浴槽选择对试样无 影响的传热介质甲基硅油，室温时粘度较低。可调等速升温速度为（50 5）C /h，试样承受的静负载G=W+R+其中，W为砝码质量；R为压针及负载杆的质量；T为变形测量装置附加

5、 力），本实验装置R+T为0.088kg。负载有两种选择：G= 1kg； 5kg。测量形变的位移传 感器精度为土 0.01mm怪头针、图2维卡软化点实验装置示意2 试样热变形温度测定实验中，试样为截面是矩形的长条，试样表面平整光滑，无气泡，无锯 切痕迹或裂痕等缺陷。其尺寸规定如下。(1) 模塑试样：长 L=120mm 高 h= 15mm 宽 b= 10mm(2) 板材试样：长 L= 120mm高h= 15mm宽b = 313mm(取板材原厚度)。(3) 特殊情况下，可以用长 L= 120mm高h = 9.815mm宽b = 313mm中点弯曲变 形量必须用下表1规定值。每组试样最少两个。表1试

6、样高度与相应变形量要求试样高度h/mm相应变形量/mm试样高度h/mm相应变形量/mm9.89.90.3312.4 -12.70.2610 10.30.3212.8 -13.20.2510.410.60.3113.3 -13.70.2410.711.00.3013.8 -14.10.2311.011.40.2914.2 -14.60.2211.511.90.2814.7 -15.00.2112.012.30.27维卡实验中，试样厚度为 36.5mm宽和长至少为10mm 10mm或直径大于10mm试 样的两面平行，表面平整光滑、无气泡、无锯齿痕迹、凹痕或裂痕等缺陷。每组试样为两个。(1) 模塑试样厚度为34mm(2) 板材试样厚度取板材厚度，但厚度超过 6mm寸，应在试样一面加工成34mm如 厚度不足3mn时寸，则可由不超过3块叠合成厚度大于3mm四、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。6