《高分子材料加L工实验》 实验十维卡软化点测定 一、目的和要求 1、测定热塑料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”和“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1mm 平头针刺入塑料试样中1mm时的温度。这个方法适用于许多热塑性材料，并且以此方法可 用于鉴别比较热塑性材料软化的性质。 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、仪器、设备和实验条件 维卡软化点实验装置如图1所示。 百分表 实验条件 1、试样厚度>3mm,面积>10mm×10mm要求 负荷 表面平整光滑，没有裂纹，没有气泡。 2、加在试样上面载荷质量为1kg或5kg。 负荷杆、 3、升温速度为(50±5)℃m,(120±12)℃/h。 4、压头针常用的有两种，一种是直径为1t82mm且设 有毛边的圆形平头针，另一种为正方形平头针。 压头针 四、实验步骤 试样 ☒ 1、安放试样。在室温下将试样支架从浴槽内提出固定在 图1维卡软化点 浴槽上面，把试样放在针下近似中心的位置，使针近似地 实验装置示意图 靠近试样表面（设有加载）并固定好，然后将温度计插入支 架上两侧孔内，使其球部尽量地接近试样并固定好。 试样装好后，将试样支架轻轻地放进浴槽，打开升温档。 2、打开搅拌，保持槽内温度均匀。 3、选择升温速度。 4、在搅拌的情况下，升温5min. 5、调节始温调节钮，使指示灯出现暗红色即可（注意不得使继电器发出声音）。 6、调节好后，正常进行实验。 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
《高分子材料加工实验》 7、记录。必须仔细地作穿透1mm深度时的温度记录。由于当穿透1mm后，从这点开始穿透 深度会迅速地增加，因此要求每上升5℃读一次穿透深度，直到穿透0.4mm后再每间隔50℃ 记录一次。 8、试验结果所得两个试样间的差别高于2℃，则必须做重复试验。 五、实验记录与处理 1、试样名称、牌号及批号： 2、试样的制备方法和预处理条件： 3、开始温度、升温速度、负载大小、使用的传热介质； 4、每个试样的软化点（维卡）和试样的算术平均值： 5、实验过程及实验后试样的特殊情况： 六、思考题 1、塑料的维卡软化点对塑料制品的生产和使用有何指导意义？ 2、塑料的维卡软化点和其使用温度有何区别？ 3、影响维卡软化点温度测试结果的因素有哪些？ 4、升温速度过快或过慢对试验结果有何影响，为什么？ (二) 热变形温度测定 一、目的和要求 1、测定热塑料材料的热变形温度，并掌握其实验方法： 2、正确使用热变形仪。 二、实验原理 负荷热变形温度是衡量高分子材料的耐热性的主要指标之一，而所测定的热变形温度， 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。 把一个具有一定尺寸要求的矩形试样，放在跨度为100mm的支座上，并在两支座的中 心处，施加规定的负荷，形成三点式简支梁静弯曲，负荷力的大小，必须使试样形成规定的 表面弯曲应力，把承受载荷的试样浸在导热的液体介质中，以恒定的升温速率升温，当试样 中点的变形量达到与试样高度相对应的规定值时，就是材料负荷热变形温度。 在特定的均匀的升温速度条件下，施加特定的负载后，当试样中点的变形量达到与试样 高度相对应的规定值时，就是负荷热变形温度。 试样支架两支点的距离为100mm,负荷压头位于支架的中央，支架及负荷压头与试样接 触的部位是3.0的圆角。加热浴箱的热介质选用硅油。 三、仪器、设备和实验条件 1、仪器、设备 热变形仪由试样支架、负荷压头、砝码、形变测定仪、温度计，恒速升温的加热箱组成， 基本结构如图2所示。 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
《高分子材料加上实验》 负荷 千分表 温度计 负荷杆 试样 固定架 导热介质 试样 试样高度 试样宽度 100mm 搅拌器 图2热变形温度实验装置示意 2、实验条件 (1)试样为一矩形样条，其长度为120mm,高为9.8~15mm之间，其厚度对于注塑成型 材料为3.0~4.2mm,对于板材可用板材的原始厚度3~13mm,如板材的厚度大于3.0~4.2 mm,则应在其一面机械加工至符合要求的厚度。 (2)由于试样的尺寸经常变化，在进行测试之前要求计算负荷力的大小，其计算公式如 下： F=20.bd2 (1) 3L (3)试样的高度变化不但要改变负荷力的大小，而且结束时，中点变形量也要做出相应 的改变，试样高度与标准变形量的对应关系如下。 试样高度/mm 标准变形/mm 试样高度/mm 标准变形/mm 9.89.9 0.33 12.412.7 0.26 10.010.3 0.32 12.813.2 0.25 10.410.6 0.31 13.313.7 0.24 10.7-10.9 0.30 13.814.1 0.23 11.0-11.4 0.29 14.214.6 0.22 11.511.9 0.28 14.7-15.0 0.21 12.0～12.3 0.27 (4)升温速度(120±12)℃/h。 四、实验步骤 1、试样装好后，打开升温档。 2、打开搅拌。 3、选择升温速度。 4、在搅拌的情况下，升温5min。 5、调节始温调节钮，使指示灯出现暗红色即可（注意不得使继电器发出声音）。 6、调节好后，正常进行实验。 7、记录规定负荷应变下的时间和温度。 五、实验记录与处理 1、试样名称、试样的制备方法和预处理条件： 2、试样的尺寸和所用的砝码质量： This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
《高分子材料加L工实验》 3、实验原理和实验步骤。 六、思考题 1、塑料弯曲负载热变形温度（简称热变形温度）与塑料的维卡软化点有何区别？ 2、塑料弯曲负载热变形温度（简称热变形温度）的测试中有哪些步骤可能引入误差？如何 克服？ This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information