塑料测试技术塑料热性能测试塑料材料热性能测试总结

项目三塑料热性能测试高分子联13-1刘元碧2016.3塑料负荷变形温度测试总结一、实验目的1.了解塑料负荷变形温度测试的基本原理。2.熟悉试验仪的结构、使用与维护。《GB/T1634--2004》3、掌握塑料负荷变形温度测试的基本知识和技能。4、理解影响测试结果的主要因素。5.热变形温度是衡量塑料耐热性能的主要标志之一，通过各种实验方法对塑料的热性能进行测定和评价，为塑料制品的设计、生产、科研及使用方法提供必要的参数和依据。二、查阅的资料《塑料测试技术/谭寿再主编》三、测定原理1、热变形温度试验是测定塑料试样浸在一种等速升温的液体传热介质中，在简支梁的静弯曲负载作用下，试样弯曲变形达到规定值的温度。2、处于玻璃态或结晶态的高聚物，随着温度的提高，原子和分子运动能量增加，也即材料抵抗外力的能力——模量随温度升高而下降。因此，固定在负荷下塑料产生的形变量也将随之增加。3、截面为矩形的试样处于跨距为1的简支梁中部的受力状态，当该试样为虎克弹性体时，产生的弯曲形变量：4.材料的弹性模量下降，试样变形量增加。四、仪器负荷温度测定仪四、仪器负荷温度测定仪：1、产生弯曲应力的装置平放试样，支座跨度为（64±1）mm；侧立试样，支座跨度为（100±1）mm2、加热装置码热浴中试样两端部和中心之间的液体温度差不应超过±1，升温速度：（120±10）℃/h，且（12±1）℃/min。液体传热介质：液体石蜡、变压器油、甘油和硅油等。3、砝码使试样加荷达到所需的弯曲应力。4.温度测量仪器，挠度测量仪器，测微计和量规。五、试样制备与要求试样尺寸长度l、宽度b、厚度h应满足l>b>h,优选（80×10×4）mm试样制备a、模塑试样按标准或协议确定模塑条件；b、压塑试样,其厚度方向应为模塑施力的方向；c、板、片状材料采用机加工方法制备试样,厚度在（3~13）mm范围内取,最好在（4~6）mm之间。试验至少两个试样,为降低翘曲变形的影响,应使试样不同面朝着加荷压头进行试验。试样应无扭曲、缺陷,其相邻表面应相互垂直。六、试验条件等速升高温度:12℃±1℃/6min.标准挠度:六、试验条件平放试样优选尺寸:优选平放试样中对应于不同高度的标准挠度，80mm×10mm×4mm，不同的试样高度对应得标准挠度如下图表所示:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:表1:注:标准挠度是高度（高度d或b，以试样放置而定）、所用跨度和弯曲应变增量的函数七、测试步骤1、将符合要求的试样按规定进行状态调节，若没有规定时，试样应在标准环境中调节至4h。2、测量试样中点附近处的高度h和宽度b，精确到0.05mm,确定试样的变形量。3.计算砝码大小：七、测试步骤4、最大弯曲正应力：1.81MPa、0.45MPa、8.0MPa5、按照试样要求调节试样支座的跨度：（平放64±1mm，侧立100±1mm）6.将试样按平放或侧放试验方式放在支座上，放下斧形压头，插入温度计。7、把装好试样的支架小心浸入保温浴槽内；每次试验开始时，加热装置的温度应该低于27℃，试样应位于液面35mm以下，加上砝码，开动搅拌器，5min后调节变形测量装置，使之为零。8、加热升温，当试样弯曲形变量达到规定值（标准挠度）时的温度即为负荷热变形温度。八、结果讨论八、结果讨论九、影响因素从实验可知，极差值为0.3℃，误差很小，实验成功，但存在以下误差影响：1、试验设备状况原因：试验过程中的当温度升高时，试样支架及负荷杆件也会发生膨胀，从而导致变形计的读数和实际变形的误差。2、试样制备的方法及尺寸原因：不同的制备方法，试样的内部应力和表面情况不同。3、使用的传热介质以及升温速率原因：在升温过程中介质和试样存在温度差，温度差随介质升温速率增加而增加，升温速率增加，试验结果偏高，反之则偏低。4.试样的放置原因：塑料会表现出弹性变形，且伴随塑性变形，在不同方向上的塑性变形的大小不一样，因而，平放测试的结果和侧立侧立测试的结果往往无法比较。十、心得体会通过实验，我了解了塑料负荷变形温度测试的基本原理，熟悉了试验仪的结构、使用与维护，掌握了塑料负荷变形温度测试的基本知识和技能，理解了影响测试结果的主要因素。我觉得影响实验最主要的无非这四个:材料因素、设备因素、人为因素、温度湿度因素。首先，我们用的是同一种材料，去掉了材料的影响，而且设备正常、温度湿度适宜，又减小了设备、温湿的影响。剩下的是人为的操作的影响，诸如压头压试样和夹试样时的误差等等都对实验造成不小的影响，但最终我们的实验还算是成功的。热变形温度是衡量塑料耐热性能的主要标志之一，通过各种实验方法对塑料的热性能进行测定和评价，为塑料制品的设计、生产、科研及使用方法提供必要的参数和依据。塑料维卡软化温度测试总结一、实验目的1.了解塑料维卡软化温度测试的基本原理。2.熟悉试验仪的结构、使用与维护。《GB/T1633--2000》3、掌握塑料维卡软化温度测试的基本知识和技能。4、理解影响测试结果的主要因素。5.维卡软化温度虽不能直接用于评价材料的实际使用温度，但可以用来指导材料的质量控制、开发、材料表征。为塑料制品的设计、生产、科研及使用方法提供必要的参数和依据。二、查阅的资料《塑料测试技术/谭寿再主编》三、测试原理随着温度的提高,材料抵抗外力的能力下降（材料内部分子链或基团热运动加速）,在恒定外力作用下压针头刺入试样的深度因之逐步加深。当规定针入量为一定值（1mm)时,各种热塑性材料达到该针入量时的温度就各自为一定值。四、试样制备与预处理试样制备：1、每组测试样品使用至少2个试样2、试样厚度：3~6.5mm，宽和长至少为10mm（为正方形），或直径大于10mm的圆片。板材试样厚度一般取原板材厚度。厚度≥6.5mm，单面加工（3~6.5）mm间，保留面作为试验面。厚度＜3mm，至多三片试样叠合一起进行试验，上片厚度≥1.5mm。3.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。预处理：按产品GB/T1633-2000标准规定进行预处理。五、仪器维卡软化温度试验与负荷变形温度测试可以使用同一台仪器。仪器主要由试样架、砝码、变形测量装置、温度计、压头针以及能恒速升温的加热油浴箱组成。试样支架:试样支架用于放置试样，并可方便地浸入到保温浴槽中。负载杆能自由垂直移动，支架座用于放置试样，压针固定在载杆的末端。砝码:设备应备有一组砝码，砝码必须能以1g的增量调总的试验负荷。压头针:用硬质钢制成3mm,横截面积为1.000±0.015mm²的圆柱体，压头针的下表面应平整，垂直于负载杆的轴线，并且无毛刺。形变测量装置:使用千分表或位移传感器，能够测量压针头刺入试样的深度，精度≤0.01mm.加热装置:内装有高效搅拌器和温度控制元件。温度能以（50±0.5℃/h）或（120±10℃/h）的均匀速率上升，每6min内温度变化为（5±0.5℃）或（12±1℃）。热浴中试样两端不和中心之间的液体温度差应不超过±1℃。五、仪器六、测试步骤1、启动加热装置，搅拌器。加热槽温度调至20-23℃，并保持恒温。如果预备试样有标明的起始温度则采用标明的温度。2、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少于3mm，与仪器接触的下表面应平整。3、将试样装置放入加热槽中。温度计的水银球或测温仪器的传感部件应与试样放在同一水平面并尽可能靠近试样。4.5min后，压针头处于静止状态，在负载盘上加上所要求的质量。保证使加在试样上的总推力，对于A50和A120为（10+0.2）N，对于B50和B120为（50+1）N，记录千分表读数或将仪器读数调0。六、测试步骤5、以（50+5）℃/h或（120+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，对仲裁试验应使用50℃/h升温速率，对某些导热性较低的材料，可使用120℃/h的升温速率。6.当压针头压入试样深度达规定的起始位置（1+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。7、多次测量求平均值。8、注意事项：如果试验结果依赖于模塑条件时，试样应采用特殊的退火处理或预处理方法如果受试样品是模塑材料(粉料或粒料)，应按照受试材料的有关规定模塑成厚度为3~6.5mm的试样。七、结果讨论试验参数试验规格七、结果讨论第一组数据第二组数据七、结果讨论（曲线）七、结果讨论（曲线）八、影响因素从实验可知我们的实验误差很小，我们的实验是成功的，存在影响:试验机的影响:试样支架及负载杆的热膨胀导致读数误差。试样的影响:试样制备方法。试样尺寸。负荷热变形温度，厚度不同，标准挠度不同。试验条件的影响:升温速率增加，实验结果偏高，反之，则偏低。负荷大小影响。九、心得体会通过实验，我了解了塑料维卡软化温度测试的基本原理，熟悉了试验仪的结构、使用与维护，掌握了塑料维卡软化温度测试的基本知识和技能，理解了影响测试结果的主要因素。我觉得影响实验最主要的无非这四个:材料因素、设备因