浅谈如何测定塑料热变形温度和掌握塑料热变形温度测定仪的使用方法

一、实验目的

1．测定塑料热变形温度

2．掌握塑料热变形温度测定仪的使用方法

 

二、实验原理

 负荷热变形温度是衡量塑料耐热性的主要指标之一，现在世界各国的大部分塑料产品的标准中，都有负荷变形温度这一指标作为产品质量控制，但它不是最高使用温度，最高使用温度应根据制品的受力情况及使用要求等因素来确定。

原理    塑料试样放在跨距为100mm的支座上，将其放在一种合适的液体传热介质中，并在两支座的中点处，对其施加特定的静弯曲负荷，形成三点式简支梁式静弯曲，在等速升温条件下，在负载下试样弯曲变形达到规定值时的温度，为热变形温度。

 

三、实验设备

    热变形温度试验仪     KP8006型

（KP8006热变形维卡软化点温度测定仪）

 

四、实验试样

试样是截面为矩形的长方体。  长：L，宽：b，高：h，单位为mm

1) 模塑试样：  长×宽×高=120mm×l0mm×l5mm

2) 板材试样：  长×宽×高=120mm×(3-13)mm×l5mm

3) 特殊情况：  长×宽×高=120mm×(3-13)mm×(9.8-15)mm

  试样表面平整、光滑、无气泡、无锯齿切割痕迹、凹痕和飞边等缺陷。

  本实验长方体试样尺寸为：L×b×h=120mm×l0mm×l5mm

 

五、实验条件

1．温度：本实验升温速率为120℃/h(12±1℃/6min)．

2．荷重的选择：本实验加载砝码为  负载杆＋托盘＋A＋B＋C砝码。

3．试样弯曲变形量：本实验为0．21mm(可参考表7-1)。

4．每组试样为2个，同时测定。

 

六、实验步骤

1．升温，并开动搅拌器慢速搅拌。起始温度应低于该材料软化点温度50℃。

2．试样的安装：将试样水平放在未加负荷的负载杆压头下，与支架底座接触的试样表面应平整。

3．插入温度计，使温度计水银球与试样相距在3mm以内，但不能接触试样。

4．将支架小心浸入浴糟内，试样位于液面下35mm以下，但不能接触浴糟底(此时要停止搅拌，待确定放好了支架以后，再进行搅拌。

5．加砝码A+C+D，调节变形测量装置，百分表轻轻接触到砝码盘下，记下百分表的初始读数或调为0。

6．按下升温速度旋钮正2，以120℃/h(12℃/6min)升温速度均匀升温，慢慢旋动搅拌器开关，让搅拌速度加快，以液体不产生剧烈振动为准。

7．当百分表显示弯曲变形量达到0.21mm时，应迅速记录此时的温度。此温度则为该材料的热变形温度。

 

七、实验数据处理

1．试样的热变形温度以两个试样的算术平均值表示。如果同组试样测定结果之差大于2℃时，则实验无效，必须重做。

2．试样高度与试样变形量关系，如表7-1

 

表7-1 试样高度与试样变形量关系

 

 

试样高度 mm	标准变形 mm		试样高度 mm	标准变形 mm
9.8—9.9	0.33		12.4—12.7	0.26
10.0—10.3	0.32		12.8—13.2	0.25
10.4—10.6	0.31		13.3—13.7	0.24
10.7—10.9	0.30		13.8—14.1	0.23
11.0—11.4	0.29		14.2—14.6	0.22
11.5—11.9	0.28		14.7—15.0	0.21
12.0—12.3	0.27

 

 

 

八、影响因素

1．负荷热变形温度在测定过程中，负荷的大小对其影响较大，很明显，当试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。因此在测量试样尺寸时必须精确，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，直接影响到试样本身的温度状况，升温速度快，则试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得多，因此所获得的热变形温度也就偏高，反之偏低。所以，在具体操作时，必须采用12℃/6min的升温速率，以消除测试过程中不同阶段的不同升温速率所带来的影响。

3．对于某些材料，采用模塑方法制备试样，其模塑条件应按标准规定执行或按有关方面商定，模塑条件的不同对其测试结果影响较大。试样是否进行退火处理对测试结果影响也较大，试样进行退火处理后，可以消除试样在加工过程中所产生的内应力，可使测试结果有较好的重现性。对于某些材料，退火处理后其热变形温度有所提高，如聚苯乙烯，进行试样退火处理后，其热变形温度可提高10多度。

 

九、实验报告

1．实验名称、日期、人员

2．简述原理和意义

3．实验设备

4．实验试样

5．原始记录及实验结果

6．现象分析、讨论