热变形温度

实验原理及方法
§ 各类塑料当温度升高时，其在负荷作用下的形变 量均会增加，但增加的幅度不尽相同。因此测出 变形能力的大小对于确定材料的软化温度、使用 范围、使用条件是非常重要的。
§ 软化温度
Ø 定义：在某一指定试样大小、升温速度、施外力方式 等条件下，测定高聚物试样达到一定形变时的温度。
Ø 软化温度的使用价值：产品质量控制、成型加工和应 用的参数之一。
按设定
300指加热介质 的上限温度， 无需修改
按设定
120指升温速 率，无需修改
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按设定 按设定
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出现0.25，指形 变规定值， 如果选ASTM标 准无需修改 如果选GB标准， 改为0.21
修改步骤：清零，输0.21，再按回车
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实验步骤
§ 试样制备：选定标准，借助注塑机制样 § 负荷选择：选定标准，确定负荷 § 安放试样：选定标准，（热变形温度：采用侧
放式放置，调好支点跨距）
§ 升温：选定标准，确定升温速率，确定起 始温度（注意：起始温度尽量与所测软化点温度
相差大于50℃）
§ 测定变形：操作设备
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调节位移传感器位置在： （0~0.5）之间值 警报灯亮灭，如左图
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（5）启动测试：
调零，警报停止后，按启 动，控制面板画面如左图 此时注意：观察加热灯是 否亮
如果加热灯亮，正常工 作，开始测试 如果不亮，异常，需要从 设定开始重复上述步骤
平放式的
安放样条需注意： 1.采用如图示，侧放式的放置
2.样条放置在两个支点上，使得压头 压在样条中间位置，并使得样条尽量 平行于支架
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（3）参数设定：
了解热变形试验仪 操作面板的功能
设定参数，先按 复位
（1）开机准备： 通电源，开机
启动搅拌器
了解热变形试验仪操 作面板的功能
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（2）安放试样：
两个红三角之间的距离为 跨距，安放试样前先调好 10mm
该箭头所指位置上有刻 度，根据上面的刻度确定 10mm
侧放式的
一定时间后，变形量达到 0.21时，对应的温度就是 热变形温度，如图显示
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三个试样的变形量都到0.21 后，对应的热变形温度都在 面板上显示
记录三个值，算出其平均值， 即为该材料的热变形温度
注：所得三个样条的热变形温度，相互之间温差 不能超过2℃。否则所得最后的热变形温度不准。
Ø维卡耐热温度测定
W = 1000(或5000) − R
本实验室所用负载杆及压头质量R=147g
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热变形试验仪的技术参数：
控温范围： 室温 -300 ℃ 温度测量精度：±0.5 ℃ 升温速率： A速度 5±0.5 ℃/6min
Ø ——使用1.80MPa弯曲应力的A法； Ø ——使用0.45MPa弯曲应力的B法。
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热变形温度实验，维卡耐热实验具体条件：
实验名称
热变形温度实验
维卡耐热实验
标准
ASTM
GB
试样尺寸 mm
120×13×6.35
120×15×10
应力大小 0.46MPa 1.82MPa 0.46MPa 1.85MPa
应加砝码* 185g 1187g 550g 2600g
ASTM/GB
10×10×3
1kg 853g
5kg 4853g
加荷方式
支点跨距为10mm中点加荷
截面积1mm2圆形针加压
升温速率 温度确定
120 ℃/h 形变达0.25mm 形变达0.21mm
出现H123，指样 品代码 一般无需修改 若只需测一个 样，则修改：清 零，输1#，再按 回车，即可
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（4）加荷、调零：
位移传感器
放置测试所需要的砝码， 用位移传感器固定
参数设置好后要调零 按调零，出现如左图所 示，警报灯亮
50 ℃/h or 120 ℃/h 针压入1mm
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§ 应加砝码*：
Ø 热变形温度测定
m = 2σbh2 − R 29.4
m —砝码质量,kg; σ—试样最大弯曲正应力, MPa; b —试样宽度, mm； h —试样厚度, mm；R —负载杆及压头质量, kg
Ø 软化温度的表示方法：维卡耐热温度，热变形温度
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§ 根据GB/T 1634-2004 、 ASTM1525 标准 要求,可对塑料、尼龙、橡胶等高分子材料 进行热变形温度和维卡软化点的测试。
§ 一般来说，标准规定了使用不同恒定弯曲 应力值测定塑料、硬橡胶等的负荷变形温 度方法：
实验目的
§ 了解耐热性主要衡量塑料的最高使用温 度，通称为软化点，它们具有实用性。
Ø 一般非晶聚合物，软化点接近于Tg Ø 晶态聚合物结晶度足够大时，接近于Tm
§ 掌握维卡耐热温度，热变形温度的测定方 法及操作
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思考题及参考资料
§ 1.为什么本实验室所采用的样条测试放置时要侧 放？
§ 2.提高升温速率对测定温度有何影响？ 参考书
周维祥主编，《塑料测试技术》，化学工业出版社 何曼君主编， 《高分子物理》修订版，复旦大学出版
B速度 12±1 ℃/ 6min 变形测量范围：0-1 mm 最大加热功率： ≤4500 W 跨距尺寸： 64 mm 、100 mm两种 加热介质: 甲基硅油或变压器油等 冷却方式: 100℃以上自然冷
100℃以下为水冷
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热变形温度测定用压头
维卡耐热温度测定用压针
热变形温度测定用压头
安装维卡耐热温度压针
注：热变形温度测定和维卡耐热温度测定的步骤中，选定标准、安放 压头，后面的操作步骤基本相同。
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热变形温度测定的操作步骤：
实验4 塑料耐热性能的测定
黄文艳 2009.3
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内容提要
§ 实验目的 § 实验原理及方法 § 实验步骤 § 设备操作 § 思考题 § 参考资料
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