熱塑性塑料管材、管件維卡軟化溫度的測定（GB/T880-2001）

           本標準規定了熱塑性材料管材、管件維卡軟化溫度的測定方法。

           本標準適用于當材料開始迅速軟化時，能測定出溫度的熱塑性塑料材料，不適用于結晶或半結晶的聚合材料。

原理

           把試樣放在液體介質或加熱箱中，在等速升溫條件下測定標準壓針在（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，支架和施加負荷的負載桿都應選用熱膨脹系數小的材料組成（如果負載桿與支架部分線性膨脹系數不同，則他們在長度上的不同變形會導致讀數偏差）。每臺儀器都用一種低熱膨脹系數的剛性材料進行校正，校正應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，應對其進行標記，并且在其后的每次試驗中均應考慮此校正值。
       負載桿能自由垂直移動，支架底座用于放置試樣，壓針固定在負載桿的末端。

• 2.壓針

             材料最好選用硬質鋼，壓針長3mm且橫截圓面積為（1±0.015）mm2,安裝在負載桿底部。壓針端應是平面并且與負載桿軸向成直角，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，精度應小于等于0.01mm。作用于試樣表面的壓力應是可知的。

  

• 4.載荷盤

             安裝在負載桿上，質量負載應在載荷盤的中心，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載桿、壓針及載荷盤綜合作用的，因此千分表的彈力應不超過1N。

• 5.砝碼

             試樣承受的靜負載G=W+R+T=50N,則應加砝碼的質量由式（1）計算：
                       W=50-R-T
  式中：W----------砝碼質量，N;
   R----------壓針、負載桿和載荷盤的質量，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，試樣至少在介質表面32mm以下。浴槽中應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間隔內溫度變化應在（5±0.5）°C范圍內。

• 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

             加熱箱內需具有空氣環流裝置且溫度應控制在標準規定的范圍之中。

試樣

•            1.取樣

• 1)管材
  試樣應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。上層弧段應保持其原樣不變。

• 3.試樣數量

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

預處理

• 1.將試樣在低于預期維卡軟化溫度（VST）50°C的溫度下預處理至少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，水平放置在無負載金屬桿的壓針下面，試樣和儀器底座的接觸面應是平的。對于壁厚小于2.4mm的試樣，壓針端部應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）的讀數或將其調至零點。

• 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開動攪拌器。

• 6.當壓針壓入試樣內（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）。

結果表示

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

試驗報告

• 1.標準號

• 2.試樣名稱、規格、批號；

• 3.試樣的制備方法、尺寸和預處理條件，試樣是否疊加；

• 4.加熱槽所用的傳熱介質；

• 5.起始溫度，升溫速率，所加負載；

• 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.本標準未包括的任何可能對結果產生影響的操作細節；

• 9.試驗人員和日期。