实验七--塑料热变形温度的测定

实验七--塑料热变形温度的测定

实验七聚合物耐热性的测定

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RW--3型

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0．21nlm(可参考表4—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

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

实验六 PVC及PP的热老化试验

一、实验目的

1．掌握塑料热空气老化试验方法的基本要求

2．学会热空气老化试验的一般方法

二、实验原理

塑料(材料)在加工成型、贮存、运输和使用过程中都不可避免地要在空气环境中受到热与氧的作用，致使发生热氧老化，导致其性能降低，以致完全丧失使用价值。热空气曝露试验是用于评定材料耐热老化性能的一种简便的人工模似加速环境试验方法，目的是在较短时间内评定材料对高温的适应性以及材料高温适应性的相互比较。

原理塑料试样置于给定条件(温度、风速、换气率等)的热老化试验箱中，使其经受热和氧的加速老化作用。通过检测老化试验前后性能的变化，以评价塑料的耐热老化性能。

三、实验设备

热空气老化试验箱型号：401A型温度计、控温仪

四、实验试样

试样的形状与尺寸应符合有关塑料性能检测方法的规定。试样的制备按照有关制备方法标准制备，所需数量由有关塑料性能测试方法、老化试验周期及备用试样三者来确定。

五、实验条件

1．老化试验温度：根据材料的使用要求和试验目的确定老化试验的温度。

热塑性塑料：低于维卡软化温度

热固性塑料：低于热变形温度。

2．温度的均匀性，控温精度在土1℃以内。

3．平均风速在0.5~1.0m/s内选取，允许偏差为±20％。

4．空气置换率根据试样的特性及数量在1-100次/h，或100~200次/h内选取。

5．老化试验周期及期限按预定目的确定取样周期数及时间间隔。

6．老化试验终点

(1) 可取性能值降到原始值的x%（通常取50)，或性能值降至某一规定值时的老化试验时间为老化试验终点。

(2) 老化试验达到规定的老化试验时间时，作为老化试验的终点。老化试验时间可以用小时或天作为计时单位。