ASTM D570-98塑料吸水率的试验方法(中文)
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浸水后的重量 调整处理后的重量 ×100 调整处理后的重量
9.1.6 浸水时可溶性材料损失百分率,精确到 0.01%,计算公式如下(见注 5) : 可溶性材料损失率,%=
调整处理后的重量 重新调整处理后的重量 ×100 调整处理后的重量
注 5—在浸入水中后,重新调整样品的重量超过了在浸泡前的条件重量。 9.1.7 对于长时间沉浸工艺, 做出增加的重量和每次浸入时间的平方根的函数的 曲线图。 曲线的起始斜率与塑料中水的扩散常数成比例。函数曲线上重量变化很 小或无变化的平坦区作为塑料的饱和含水量。 9.1.8 含水率是 9.1.5 和 9.1.6 数值之和。 9.1.9 样品外观出现褶皱,裂缝或变化的观察值。
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ASTM D570 - 98 (2010)
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5.5 对于内径小于 76mm(3 in.)的管件的试验样品应该是长 25.4mm(1-in.)的全剖 管。对于内径等于或大于 76mm(3 in.)的管件,应该沿管子周向切割 76mm 长, 纵向 25.4mm 宽的试件。 5.6 片材,棒条和管件的试验样品必须进行机械打磨或修剪以确保边缘无裂缝。 切割边应该用 0 号或更细的砂纸或金刚砂布磨平。在进行电锯,机械或砂纸操作 时,应尽量放慢速度以防材料变热。 注 2—如果样品截取时或因机械操作造成表面的油污,应该用沾有汽油的湿布擦 洗油污并用干布擦净,然后在空气中放置 2 小时,使汽油充分挥发。如果汽油会 影响到塑料,那么就使用其他能够在 2 小时内挥发净的合适的溶剂或清洗剂。 5.7 下表中列出的各种样品的尺寸的测量应该精确到 0.025mm(0.001 in.)。其 它未列出的尺寸精确到 0.8mm(±1⁄ 32 in.)。 样品类型 铸模盘 片材 棒条 管件 应该精确到 0.025mm(0.001 in.)的尺寸 厚度 厚度 长度和直径 内径,外径和壁厚
ASTM D570 - 98 (2010)
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塑料吸水率的测试方法
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ范围
1.1 该试验方法是塑料浸水时相对吸水速率的测量方法。该试验方法适用于对所 有类型的塑料进行试验,包括铸造材料,热模塑,冷模塑树脂产品,棒条和 管状的同质塑料和层压塑料,厚度为 0.13mm(0.005in.)或更厚的塑料片。 1.2 数值的标准单位是 SI。括号内的数值仅供参考。 1.3 该标准并不旨在讨论所有的安全问题,若有,也只是与其使用相关。该标准 的使用者有责任建立适当的安全和健康的的措施,并确定在监管限制的范围 内在使用。 注 1----此试验方法等同与 ISO 62。
2. 参考文件
2.1 ASTM 标准: ISO 62 塑料----吸水率的测定。
3 意义和使用
3.1 该吸水率试验方法有两大主要功能:第一,作为材料吸水率的指导准则,当 吸湿性, 电气性能或机械性能间的关系以及尺寸和外观测定后,作为这些性能暴 露在水中或潮湿环境中的变化情况的指导准则;第二,作为产品均匀度的控制试 验。第二项功能主要适用于对片状,棒状或和管状成品的试验。 3.2 可以根据 7.1 和 7.4 获取的数值比较各种塑料的吸水率。 3.3 液体变成聚合物的理想扩散系数是浸没时间的平方根函数。饱和时间主要取 决于样品厚度。例如,表 1 列出了尼龙塑料-6 在各种厚度下的饱和时间。 3.4 塑料的含水量与电气绝缘电阻,介电损耗,机械强度,外表面和尺寸等性能 密切相关。 吸水后含水量变化对这些性能的影响取决于塑料的暴露形式(浸入水 中或暴露在高湿度的环境中) ,形状及其内在性能。对于不同质的材料,如压层 塑料,其边缘和表面的吸水率有很大的不同。即使是同质的材料,其切割边缘的 吸水率也比表面吸水率稍高。因此,吸水率与材料的表面区域相关联时,一般限
9. 计算和报告
9.1 报告应该包含每一个样品的吸水率以及三个样品的平均吸水率,具体如下: 9.1.1 样品在试验前的尺寸, 按照 5.6 中的要求测量, 精确到 0.025mm (0.001 in.)。 9.1.2 处理时间和温度。 9.1.3 使用的沉浸工艺。 9.1.4 浸入时间(仅限于长时间沉浸工艺) 。 9.1.5 沉浸时重量增加百分率,精确到 0.01%,计算公式如下: 增加百分率,%=
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ASTM D570 - 98 (2010) 8 再调整处理
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8.1 如果知道或怀疑材料中含有一定数量的可溶于水的成分,样品浸水后应该称 量一次, 然后将样品按照前面干燥的时间和温度重新处理。然后在干燥器中冷却 后再次称量。 如果重新处理过后的重量比处理前的重量低,两者间的差值为浸水 试验中水溶性材料的损失量。 对于这样的材料,其吸水率应该是浸水后增加重量 与水溶性材料重量之和。
4.仪器
4.1 天平----读数能精确到 0.0001 克的分析天平。 4.2 烘箱,温度等够控制在 50±3℃(122 6 5.4° F)以及 105 到 110℃(221 to 230° F).
5.试验样品
5.1 铸模塑料的试验样品规格应该是直径为 50.8mm (2in.) , 厚度为 3.2mm (1/8in.) 的圆盘。热模塑材料的可变厚度为±0.18mm(±0.007 in.),冷模塑材料或铸造材 料的可变厚度为±0.30mm(±0.012 in.)。 5.2 ISO 标准试验样品—同质塑料制品的试验样品规格为 60mm×60mm×1mm。 60mm 尺寸的公差为±2mm,1mm 尺寸的公差为±0.05mm。在使用 5.2 节中描述的样品 进行试验时,该试验方法和 ISO 62 是等同的。 5.3 片状制品的试验样品应该是长 76.2mm(3 in.),宽 25.4mm(1 in.)的条形。 当需要与铸模塑件的吸水率比较时,试验样品的厚度应该为 3.2mm(1⁄ 8-in.)。除 了石棉-纤维材质的酚醛层压塑料或公差更大的其他材料之外,样品厚度允许变 动的范围为±0.2mm(±0.008 in.)。 5.4 棒条制品试验样品规格为:直径小于或等于 25.4mm(1-in.)的棒条,取样 25.4mm 长,直径大于 25.4mm 的棒条,取样 12.7mm(1⁄ 2-in.)长。样品的直径应 该是棒条成品的直径。
10. 精确度和偏差
10.1 精确度----按照 7.1 的工艺在一个实验室内进行的操作,以及三种材料在三
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ASTM D570 - 98 (2010)
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个实验室内进行试验。分析这些数据得到下面的变化系数(三次重复的平均值) 实验室内 平均吸水率大于 1%(两种材料) 2.33% 实验室间 4.89% 16.63%
平均吸水率小于 0.2%(一种材料) 9.01%
注 7—目前正在用循环法研究该试验方法的可重复性和可再现性。 10.2 偏差----由于没有一个可接收的解决方法制定该性能的真实数值,因此该试 验方法的偏差没有一个合理的陈述。
11. 关键词
11.1 吸水率; 浸水; 塑料; 水
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6. 处理条件
6.1 三个样品的处理条件如下: 6.1.1 吸水率受 110℃(230°F)左右的温度影响很大的材料的样品,应该在 50 ±3℃(122 ±5.4°F)的烘箱中干燥 24 小时,在干燥器中冷却后马上称量,精确 到 0.001g。 注 3—如果静电荷影响到称量,用一个接地导体轻轻摩擦试件表面。 6.1.2 酚醛层压塑料及其他吸水率不会因为温度上升到 110 ℃(230°F)而受到 很大影响的产品的试验样品,应该在 105 到 110℃(221 到 230°F)的烘箱中干燥 1h。 6.1.3 当要与其他塑料的吸水率相比较时,样品要在 50±3℃(122±5.4°F)的 烘箱中干燥 24 小时,在干燥器中干燥后马上称量,精确到 0.001g。
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ASTM D570 - 98 (2010)
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定在密切相关的材料和形状相似的样品之间:对于密度差异很大的材料,要考虑 体积吸水率和质量吸水率间的联系。 表 1 尼龙塑料—6 各种厚度下的饱和时间 厚度,mm 1 2 3.2 10 25 95%饱和的时间,h 100 400 1000 10000 62000
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ASTM D570 - 98 (2010) 7 工艺
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7.1 24 小时沉浸---经调整处理过的样品应该放置在温度为 23±1℃(73.4 6 1.8° F) 的蒸馏水容器中,边缘向下完全浸没。24 小时结束时(+0.5 小时,-0 小时) ,同 时将所有样品取出,用干布擦净表面的水分后马上称量,精确到 0.001g。如果样 品厚度小于或等于 1/16 英寸,擦干后马上将其放在称量瓶中称重。 7.2 2 小时沉浸---对于吸水率相当高的材料的所有厚度的样品, 以及 2 小时内吸 水重量会明显增加的其他材料的薄样品,除了应将时间缩短为 120±4 分钟外, 其他操作应该按照 7.1 的描述进行。 7.3 重复沉浸---样品浸入 2 小时后称量,精确到 0.001g,然后再次浸入水中 24 小时后称量。 注 3—在使用这种测试方法的情况下,24h 吸收的水的量可能比没有被中断的浸 泡时间要少。 7.4 长时间沉浸----为了测量充分饱和时的吸水量, 除了在 24 小时后, 将样品取 出,用干布擦干水分后马上称量,精确到 0.001g,然后重新浸入水中之外,其他 操作都照 7.1 中的描述进行。样品要在一周后称量一次,以后每两个星期称量一 次直到连续三次称量的增长量的平均值小于总增长量的 1%或者 5mg,那么认为 样品已饱和。饱和重量和干燥重量间的差值是饱和后的吸水量。 7.5 2 小时沸水沉浸----调整处理过的样品应该放置在沸腾的蒸馏水容器中,边 缘向下完全浸没。120±4 分钟后,取出样品,并放置在室温下的蒸馏水中冷却。 15±1 分钟后,同时取出样品,擦干后马上称量,精确到 0.001g。如果样品厚度 小于或等于 1/16 英寸,应该放置在称量瓶中称重。 7.6 半小时沸水沉浸----对于吸水率相当高的材料的所有厚度的样品, 以及半小 时内重量可以明显增加的其他材料的薄样品, 除了浸入时间缩短到 30±1 分钟之 外,其他操作按照 7.5 的描述进行。 7.7 50℃沉浸----除了浸入时间和浸入温度分别调整为 48±1 小时和 50±1℃ (122.0 6 1.8°F),同时省略掉浸水冷却操作之外,其他要操作按照 7.5 的描述 进行。 7.8 当需要与其他塑料的吸水率相比较时,采用 7.1 中描述的 24 小时沉浸工艺 和 7.4 中测量的均衡值。