高分子物理实验9 维卡软化点测定实验教案
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实验9 维卡软化点测定实验
一、试验目的
1.测定热塑材料的维卡软化点温度,并掌握其实验方法;
2.正确使用热变形、维卡软化点测定仪,
二、实验原理
无定形高聚物在较低温度时,整个分子链和链段只能在平衡位置上振动,此时,聚合物很硬,像玻璃一样,加上外力只能产生较小的变形,除掉外力,又恢复原状。这时聚合物是处于玻璃态,当温度升高到某一温度,整个分子链相对其他分子来说仍然不能运动,但分子内各个链段可以运动,通过链段运动,分子可以改变形状,这时在外力作用下,高聚物可以发生很大变形,这时高聚物处于高弹态,再继续升温,高聚物整个分子链都可以发生位移,高聚物成为可以流动的粘稠态,称为粘流态。
各种塑料在高温作用下,所发生的变化是不同的,温度在很大的程度上影响着塑料各方面的性质,为了测量塑料随着温度上升而发生的变形,确定塑料的使用温度范围,设计了各种各样的仪器,规定了许多实验方法。最常用的是“马丁耐热实验方法”、“维卡软化实验方法”、“热变形温度实验方法”。这些方法所测定的温度,仅仅是该方法规定的载荷大小,施力方式,升温速度下到达规定的变形值的温度,而不是这种材料的使用温度上限。
维卡软化点温度指在特定的均匀的升温速度条件下,施加特定的负载后,横截面积1mm2平头针刺入塑料试样中1mm时的温度。
将被测试样装在顶针下面,载荷杆与其垂直,放入热载体硅油中,装好百分表,然后用选定的升温速度开始升温,用百分表读取针头垂直压入试样的深度,当该深度达到1mm 时,读取此时的温度即为维卡软化点温度。
三、实验设备及条件
XWY-300型热变形、维卡软化点温度测定仪。
1.技术参数:
(1).测试范围室温~120 ºC
(2)每次测量试样数量 3件
(3)加热功率 3000W/200V
(4)保温浴槽等速升温 A= 5 ± 0.5 ºC /6 min B = 12 ± 1.0 ºC /6 min
(5) 静负载范围 A=5000 ±5.0g B = 5000 ±5.0g
(6) 变形测量精度 0.01mm
(7) 液体传热介质硅油或变压器油
2.结构及工作原理
本机为机电一体化结构,主要由测量控制系统与主机两部分组成。主机装有自动提升、保温浴槽、位移传感器及温度传感器,实现了电控测量、数字显示、计算机数据处理。
3. 操作面板使用说明
3LD 电源指示灯; 2STB 工作台停止;
2SQB 工作台升; 3SQB 工作台降;
4LD 加热指示; 1SQB 加热启动按钮;
1STB 加热停止按钮; KK 搅拌机开/停开关。
4. 维卡试验机测控软件界面说明
(1)温度显示框:显示当前三架位摄氏温度
(2)(位移显示框:显示当前三架位相对零点的位移量
(3)参数显示框:显示当前上次试验以及当前试验设置的温升速率以及最高温限
(4)时间显示框:显示当前时间以及当前试验进行时间
(5)态显示框:显示三架位温度传感器的工作参数以及工作状态,并在试验中显示已经得到的目标温度数值
(6)图形显示框:显示测试中温度—位移曲线
(7)功能选择:
a)维卡”“变形”:选择系统功能状态,选择“维卡”功能状态后,系统进入维卡测试状态,下面的各项操作功能均为维卡试验;选择“变形”功能后,系统进入热变形测试状态,下面的各项操作功能均为热变形测试。
b)试验开始:启动所设定的试验
c)实验终止:中断所设定的试验
d)实验参数:根据GB-1633以及GB-1634要求,对所作试验需要的参数,进行设置。其中,试验序号必须为唯一值,并符合文件名命名规范,它用来对温度
—位移曲线数据进行文件保存。
e)系统设置:可以设置统本身的一些参数设置,以及对系统的温度、位移进行校准
f)结果处理:对上次完成的试验结果进行报告处理。该项处理应当及时进行,当有新的试验完成后,上次试验结果将丢失!!
g)退出:系统退出
实验条件
1.试样厚度>3mm,面积>10mm 10mm要求表面平整光滑。
2.加在试样上面载荷质量为5kg。
四、实验步骤
1.接通电源,使主机和控制系统接通
2.进入控制界面
3.放置试样
4.维卡测试过程
选择“维卡”功能,设置实验数据,启动实验,结果处理
实验参数设置
五、实验报告要求
1、简述实验原理。
2、明确操作步骤和注意事项。
3. 列出实验结果。
六、预习要求
1、弄清实验原理。
2、了解维卡试验机结构,操作规程及注意事项(来实验室进行)。
3. 写好预习报告。
七、实验注意事项
实验前要认真预习,集中精神听指导讲解,操作维卡试验机时,应认真细致,注意安全,维护实验室秩序。