高聚物HDT及VST值檢測(cè)的影響因素

高聚物HDT及VST值檢測(cè)的影響因素


研究了檢測(cè)高聚物熱變形溫度(HDT)和維卡軟化溫度(VST)的影響因素。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，測(cè)試儀器、樣品狀態(tài)調(diào)節(jié)、測(cè)試條件、基礎(chǔ)樹(shù)脂以及成核劑等對(duì)高聚物熱變形溫度和維卡軟化溫度均有影響。

熱變形維卡溫度及維卡軟化溫度是衡量材料耐熱性能的重要指標(biāo)之一。隨著塑料在建筑、汽車(chē)等領(lǐng)域的應(yīng)用增加，對(duì)這類(lèi)材料的耐熱性提出了較高的要求，建設(shè)部及有關(guān)部門(mén)對(duì)高分子建筑材料生產(chǎn)做出明確規(guī)定，要求企業(yè)對(duì)其生產(chǎn)的每批產(chǎn)品，都要提供熱變形溫度或維卡軟化溫度試驗(yàn)報(bào)告。因此研究影響檢測(cè)高聚物熱變形溫度的因素是非常必要的。影響檢測(cè)熱變形溫度的因素很多，其中測(cè)試儀器、測(cè)試方法、樣品狀態(tài)調(diào)節(jié)是影響高聚物熱變形溫度及維卡軟化溫度高低的外在因素，而材料本身以及配方是影響高聚物熱變形溫度或維卡軟化溫度高低的內(nèi)在因素，筆者主要針對(duì)這兩方面進(jìn)行討論。

儀器：微機(jī)控制熱變形維卡溫度測(cè)定儀

原理：標(biāo)準(zhǔn)試樣以平放或側(cè)立取向方式承受三點(diǎn)彎曲恒定載荷，使其符合國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)部份規(guī)定的一種彎曲應(yīng)力。在勻速升溫條件下，測(cè)量達(dá)到與規(guī)定的彎曲應(yīng)變?cè)隽肯鄬?duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)撓度時(shí)的溫度。

使用標(biāo)準(zhǔn)：采用ISO/DIS75-1-2001，ISO/DIS75-2-2001和GB/T1633-2000（idt ISO306:1994)

原料：試驗(yàn)采用PP汽車(chē)專用料、HDPE管材專用料、PPR管材專用料和PPH均聚聚丙烯。

不同熱變形溫度儀對(duì)維卡軟化溫度的影響：

所謂維卡溫度，是指測(cè)定高分子材料在合適的液體傳熱介質(zhì)中，在一定的載荷和一定的等速升溫條件下，標(biāo)準(zhǔn)壓針刺入熱塑性塑料試樣表面1mm深時(shí)的溫度。所以由本方法獲得的測(cè)試結(jié)果可用來(lái)比較不同熱塑性塑料的軟化質(zhì)量。

狀態(tài)調(diào)節(jié)對(duì)熱變形溫度及維卡軟化溫度的影響：

每當(dāng)樣條注射出來(lái)之后，檢測(cè)人員總是習(xí)慣馬上開(kāi)始做試驗(yàn)，覺(jué)得樣條在恒溫恒濕箱中放置兩天時(shí)間太長(zhǎng)。那么對(duì)樣條進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)到底有沒(méi)有必要？筆者做了大量的試驗(yàn)，對(duì)PP汽車(chē)專用料、HDPE管材專用料和PPR管材專用料各取約2kg，在精密注塑機(jī)上注塑成型，尺寸符合熱變形溫度要求的樣條，并對(duì)狀態(tài)已調(diào)節(jié)與未調(diào)節(jié)的樣條分別進(jìn)行了熱變形溫度和維卡軟化溫度的15組對(duì)比試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果是，樣條經(jīng)過(guò)狀態(tài)調(diào)節(jié)和未經(jīng)過(guò)狀態(tài)調(diào)節(jié)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出無(wú)論是熱變形溫度還是維卡軟化溫度，兩種狀態(tài)樣條的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是有區(qū)別的。而且是隨著季節(jié)的變化，未經(jīng)過(guò)狀態(tài)調(diào)節(jié)的樣條試驗(yàn)數(shù)據(jù)也是不一樣的。冬天溫度低，測(cè)得的數(shù)據(jù)都是偏高，特別是對(duì)熱變形溫度值影響更為明顯，這是因?yàn)橛捕仍黾印⒆⑸溥^(guò)程樣品發(fā)生取向及內(nèi)應(yīng)力變化等原因造成的。夏天溫度高，熱變形溫度數(shù)據(jù)偏低，這是由于天氣炎熱易造成應(yīng)力松馳，所以數(shù)據(jù)偏低。還有一個(gè)重要原因可能是熱變形溫度測(cè)定的方式是面接觸，而維卡軟化溫度測(cè)定的方式是點(diǎn)接觸，所以采用維卡軟化溫度測(cè)定其影響較小。

制樣方法不同對(duì)熱變形溫度值也有影響：

不同彎曲應(yīng)力對(duì)熱變形溫度的影響：

加入成核劑對(duì)熱變形溫度值的影響：