熱塑性塑料管材、管件維卡軟化溫度的測定（GB/T880-2001）

           本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱塑性材料管材、管件維卡軟化溫度的測定方法。

           本標(biāo)準(zhǔn)適用于當(dāng)材料開始迅速軟化時，能測定出溫度的熱塑性塑料材料，不適用于結(jié)晶或半結(jié)晶的聚合材料。

原理

           把試樣放在液體介質(zhì)或加熱箱中，在等速升溫條件下測定標(biāo)準(zhǔn)壓針在（50±1）N力的作用下，壓入管材或管件上切取的試樣內(nèi)1mm時的溫度。
        壓入1mm時的溫度即為試樣的維卡軟化溫度（VST）；單位：°C。

試驗裝置

• 1.試樣支架、負(fù)載桿

  

  試樣支架用于放置試樣，并可方便地浸入到保溫浴槽中，支架和施加負(fù)荷的負(fù)載桿都應(yīng)選用熱膨脹系數(shù)小的材料組成（如果負(fù)載桿與支架部分線性膨脹系數(shù)不同，則他們在長度上的不同變形會導(dǎo)致讀數(shù)偏差）。每臺儀器都用一種低熱膨脹系數(shù)的剛性材料進行校正，校正應(yīng)包括整個的工作溫度范圍，并且測定出每一溫度的校正值。如果校正值大于等于0.02mm時，應(yīng)對其進行標(biāo)記，并且在其后的每次試驗中均應(yīng)考慮此校正值。
       負(fù)載桿能自由垂直移動，支架底座用于放置試樣，壓針固定在負(fù)載桿的末端。

• 2.壓針

             材料最好選用硬質(zhì)鋼，壓針長3mm且橫截圓面積為（1±0.015）mm2,安裝在負(fù)載桿底部。壓針端應(yīng)是平面并且與負(fù)載桿軸向成直角，壓針不允許帶有毛刺等缺陷。

• 3.千分表（或其他測量儀器）

             用來測量壓針壓入試樣的密度，精度應(yīng)小于等于0.01mm。作用于試樣表面的壓力應(yīng)是可知的。

  

• 4.載荷盤

             安裝在負(fù)載桿上，質(zhì)量負(fù)載應(yīng)在載荷盤的中心，以便使作用于試樣上的總壓力控制在（50±1）N。由于向下的壓力是由負(fù)載桿、壓針及載荷盤綜合作用的，因此千分表的彈力應(yīng)不超過1N。

• 5.砝碼

             試樣承受的靜負(fù)載G=W+R+T=50N,則應(yīng)加砝碼的質(zhì)量由式（1）計算：
                       W=50-R-T
  式中：W----------砝碼質(zhì)量，N;
   R----------壓針、負(fù)載桿和載荷盤的質(zhì)量，N;
   T----------千分表或其他測量儀器附加的壓力，N。

  

• 6.加熱浴槽

             放一種合適的液體在浴槽中，使試驗裝置浸入液體中，試樣至少在介質(zhì)表面32mm以下。浴槽中應(yīng)具有攪拌器及加熱裝置，使液體可按每小時（50±0.5）°C等速升溫。
  試驗過程中，每6min間隔內(nèi)溫度變化應(yīng)在（5±0.5）°C范圍內(nèi)。

• 7.水銀溫度計

             局部浸入式水銀溫度計（或其他合適的測溫裝置），分度值為0.5°C。

• 8.加熱箱

             加熱箱內(nèi)需具有空氣環(huán)流裝置且溫度應(yīng)控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之中。

試樣

•            1.取樣

• 1)管材
  試樣應(yīng)是從管材上沿軸向裁下的弧形片段，其長度為：
  直徑小于或等于90mm的管件，試樣長度和承口長度相等；
  直徑大于90mm的管件，試樣長度和承口長度相等；
  直徑大于90mm的管件，試樣長度為50mm；
  寬度為10mm~20mm;
  試樣應(yīng)從沒有合模線或注射點的部位切取；

• 2.試樣制備

• 1)如果管材或管件壁厚大于6 mm，則采用適宜的方法加工管材或管材外表面，使壁厚減至4mm。如果管件承口帶有螺紋，則應(yīng)車掉螺紋部分，使其表面光滑。

• 2)壁厚在2.4～6mm（包括6mm）范圍內(nèi)的試樣，可直接進行測試。

• 3)如果管材或管件壁厚小于2.4mm，則可將兩段弧形管段疊加在一起，使其總厚度不小于2.4mm。作為墊層的下層管段試樣應(yīng)首先壓平，為此可將該試樣加熱到140°C并保持15min，在置于兩塊光滑平板間壓平。上層弧段應(yīng)保持其原樣不變。

• 3.試樣數(shù)量

             每次試驗用兩個試樣，但在裁制試樣時，應(yīng)多提供幾個試樣，以備試樣結(jié)果相差太大時作補充試驗用。

預(yù)處理

• 1.將試樣在低于預(yù)期維卡軟化溫度（VST）50°C的溫度下預(yù)處理至少5min。

• 2.對于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸（ASA）試樣，應(yīng)在烘箱中（90±2）°C的溫度下干燥2h，取出后在（23±2）°C的溫度和（50±5）%的相對濕度下，冷卻（15±1）min.然后再按吧步驟1處理。

試驗步驟

• 1.將加熱浴槽溫度調(diào)至約低于試樣軟化溫度50°C并保持恒溫。

• 2.將試樣凹面向上，水平放置在無負(fù)載金屬桿的壓針下面，試樣和儀器底座的接觸面應(yīng)是平的。對于壁厚小于2.4mm的試樣，壓針端部應(yīng)置于未壓平試樣的凹面上，下面放置壓平的試樣。壓針端部距試樣邊緣不小于3mm。

• 3.將試驗裝置放在加熱浴槽中。溫度計的水銀球或測溫裝置的傳感器與試樣在同一水平面，并盡可能靠近試樣。

• 4.壓針定位5min后，在載荷盤上加所要求的質(zhì)量，以使試樣所承受的總軸向壓力為（50±1）N，記錄下千分表（或其他測量儀器）的讀數(shù)或?qū)⑵湔{(diào)至零點。

• 5.以每小時（50±5°C的速度等速升溫，提高浴槽溫度。在整個試驗過程中應(yīng)開動攪拌器。

• 6.當(dāng)壓針壓入試樣內(nèi)（1±0.01）mm時，迅速記錄下此時的溫度，此溫度即為該試樣的維卡軟化溫度（VST）。

結(jié)果表示

           兩個試樣的維卡軟化溫度的算術(shù)平均值，即為所測試管材或管件的維卡軟化溫度（VST），單位以°C表示。若兩個試樣結(jié)果相差大于2°C時，應(yīng)重新取不少于兩個的試樣進行試驗。

試驗報告

• 1.標(biāo)準(zhǔn)號

• 2.試樣名稱、規(guī)格、批號；

• 3.試樣的制備方法、尺寸和預(yù)處理條件，試樣是否疊加；

• 4.加熱槽所用的傳熱介質(zhì)；

• 5.起始溫度，升溫速率，所加負(fù)載；

• 6.每個試樣的維卡軟化溫度和兩兩個試樣的維卡軟化溫度的算術(shù)平均值，單位°C；

• 7.試驗中或試驗后試樣外觀的特殊變化；

• 8.本標(biāo)準(zhǔn)未包括的任何可能對結(jié)果產(chǎn)生影響的操作細節(jié)；

• 9.試驗人員和日期。