pobieranie: 21 Oznaczanie temperatury mięknienia tworzyw metodą Vicata
Pobierz dokument pdfPrzeglądaj wersję html pliku:
Instytut In1 ynierii Materiałowej – Zakład Tworzyw Polimerowych
Oznaczanie temperatury mi4 knienia tworzyw termoplastycznych metod5 Vicata
1. Cel wiczenia
Celem iw czenia jest zapoznanie si2 z metod3 oznaczania temperatury mi2 knienia tworzyw termoplastycznych według Vicata.
2. Okre8 lenie podstawowych zagadnie9
Badanie własno@ ci cieplnych tworzyw sztucznych zwi3 zane jest z okre@ leniem nast2 puj3 cych parametrów wła@ ciwych dla danego rodzaju tworzywa: ciepła wła@ ciwego, przewodnictwa cieplnego oraz rozszerzalno@ ci cieplnej. Znajomo@ tych wielko@ ci pozwala przewidzie7 zachowanie si2 materiału w podwyB szonej temperaturze, zmian2 jego wła@ ciwo@ ci uB ytkowych. Ma to duB e znaczenie przy doborze odpowiedniego materiału na c i e okre@ lone wyroby. W przypadku tworzyw termoplastycznych l badania te s3 szczególnie waB ne, bowiem pozwalaj3 na okre@ lenie pewniej granicznej temperatury, przy której próbka tworzywa, poddana pewnemu obci3 eniu ulega załoB onemu z góry odkształceniu. Zmienia zatem swoje wła@ ciwo@ ci mechaniczne. W ten sposób okre@ la si2 odporno@ ciepln3 danego tworzywa. Parametrem charakterystycznym, wyznaczanym w powyB szej metody jest temperatura mi2 knienia wg Vicata [0C], któr3 definiuje si2 jako temperatur2 , przy której igła z hartowanej stali o przekroju kołowym 1 mm2 zagł2 bi si2 w badan3 próbk2 tworzywa na gł2 boko@ 1 mm pod działaniem okre@ lonego obci3 enia, przy okre@ lonej szybko@ ci wzrostu temperatury.
3. Metody
3.1. Metoda A
3.1.1. Zakres stosowanie metody Metoda oznaczania temperatury mi2 knienia według Vicata stosowana jest do oceny jako@ ci tworzyw termoplastycznych, natomiast nie stosuje si2 jej do tworzyw porowatych i zbrojonych. Dopuszczalne jest stosowanie dwu obci3 eD : 10±0,2 N lub 50±0,5N oraz dwu róB nych szybko@ ci wzrostu temperatury cieczy grzejnej: 50±50C / h lub 120±100C / h. Medium grzejnym powinna by7 ciecz, która nie ulega rozkładowi w stosowanych temperaturach pomiaru oraz nie oddziałuje na badane tworzywo w warunkach oznaczenia. Najcz2 ciej stosuje si2 oleje: parafinowy, silikonowy, gliceryn2 , glikol etylenowy. 3.1.2. Opis metody Metoda oznaczania temperatury mi2 knienia według Vicata polega na okre@ leniu temperatury mi2 knienia badanego tworzywa, czyli takiej, przy której igła stalowa o przekroju poprzecznym 1 mm2 pod okre@ lonym obci3 eniem zanurzy si2 (wgł2 bi) w próbk2 na gł2 boko@ 1 mm. Próbki stosowane do badaD powinny mie7 kształt kr3 ków o ednicy minimum 10 mm lub r płytek o długo@ ci boku co najmniej 10 mm. Grubo@ próbek powinna si2 zawiera7 w przedziale od 3 do 6,5 mm. 3.1.3. PrzyrzE d pomiarowy W skład przyrz3 du do pomiaru wchodz3 nast2 puj3 ce elementy: • Pr2 t prowadzony pionowo, osadzony w sztywnej ramie. Do niego przymocowana jest płytka, na której umieszcza si2 odpowiedni obci3 nik. W dolnej cz2 ci ramy wykonane Oznaczanie temperatury mi2 knienia tworzyw termoplastycznych metod3 Vicata
A7
¨ @
A7
!0¢'(!%&%$" !¨¦¤¢ ) ¥©## ¥ © §¥£ ¡ @ A7 ¨ @ CB CB CB CB A7 @@ A7 CB
CB
7
6
1
Instytut Ina ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad jest wcib cie, w którym umieszcza sib próbkb badanego tworzywa, a w jej górnej czb ci osadzony jest mikrometr mierzc cy gł b okod zanurzenia igł w próbce; y Igł w kształ walca o dł ci 3 mm i przekroju poprzecznym 1 mm2, wykonana ze a cie ugod stali nierdzewnej hartowanej, przymocowana do dolnego kof ca prb ta, tug nad próbkc ; Łah nia zaopatrzona w mieszadł i urzc dzenie zapewniajc ce liniowy wzrost temperatury o cieczy grzejnej; Komora sterujc ca, w której umieszcza sib wszystkie ww elementy i w której prowadzi sib pomiary; Przyrzc dy pomocnicze: termometr, obcic niki;
• • • •
3.1.4. Wykonanie pomiaru 1. Próbkb badanego tworzywa uł ye poziomo w dolnej czb ci ramy i prostopadle do osi igł og y. 2. Opuszczajc c prb t doprowadzie do zetknib cia kof ca igł z powierzchnic próbki. y 3. Przyrzc d wraz z próbkc zanurzye w ł ni. Temperatura cieczy grzejnej powinna bye co najmniej ah o 500C nig sza od spodziewanej temperatury mib knienia badanego materiał u. 4. Wyzerowae mikrometr i na prb cie umied cie odpowiedni obcic nik. 5. Rozpoczc podgrzewanie cieczy z jednc z prb dkod ci zalecanych przez PN. 6. Prowadzie pomiar do momentu, gdy czujnik wykag e zadane zagł b ienie igł w próbce. y 7. Odczytae temperaturb cieczy grzejnej, która jest jednoczed nie temperaturc mib knienia badanego tworzywa. a 8. Pomiar powtórzye co najmniej dwa razy, tak aby róg nica mib dzy wynikami nie przekraczał 0C. 2
4. Opracowanie wyników
Jako wynik badania podaje sib uzyskanc w wyniku prób temperaturb mib knienia.
5. Literatura
1. T. Broniewski, J. Kapko – Metody badaf i ocena wł ciwod ci tworzyw sztucznych, WNT W-wa ad 1970 2. PN-85 C-89024 „Oznaczanie temperatury mib knienia tworzyw termoplastycznych wedł Vicata” ug
Oznaczanie temperatury mib knienia tworzyw termoplastycznych metodc Vicata
d ¨
VU` IRQXRX !0¢Y(!%&%$W V!R¨¦¤¢F UI T S Q PIH G b Cg ¨ d Ae Cg b
Ce
2
21 Oznaczanie temperatury mięknienia tworzyw metodą Vicata
Instytut In1 ynierii Materiałowej – Zakład Tworzyw Polimerowych
Oznaczanie temperatury mi4 knienia tworzyw termoplastycznych metod5 Vicata
1. Cel wiczenia
Celem iw czenia jest zapoznanie si2 z metod3 oznaczania temperatury mi2 knienia tworzyw termoplastycznych według Vicata.
2. Okre8 lenie podstawowych zagadnie9
Badanie własno@ ci cieplnych tworzyw sztucznych zwi3 zane jest z okre@ leniem nast2 puj3 cych parametrów wła@ ciwych dla danego rodzaju tworzywa: ciepła wła@ ciwego, przewodnictwa cieplnego oraz rozszerzalno@ ci cieplnej. Znajomo@ tych wielko@ ci pozwala przewidzie7 zachowanie si2 materiału w podwyB szonej temperaturze, zmian2 jego wła@ ciwo@ ci uB ytkowych. Ma to duB e znaczenie przy doborze odpowiedniego materiału na c i e okre@ lone wyroby. W przypadku tworzyw termoplastycznych l badania te s3 szczególnie waB ne, bowiem pozwalaj3 na okre@ lenie pewniej granicznej temperatury, przy której próbka tworzywa, poddana pewnemu obci3 eniu ulega załoB onemu z góry odkształceniu. Zmienia zatem swoje wła@ ciwo@ ci mechaniczne. W ten sposób okre@ la si2 odporno@ ciepln3 danego tworzywa. Parametrem charakterystycznym, wyznaczanym w powyB szej metody jest temperatura mi2 knienia wg Vicata [0C], któr3 definiuje si2 jako temperatur2 , przy której igła z hartowanej stali o przekroju kołowym 1 mm2 zagł2 bi si2 w badan3 próbk2 tworzywa na gł2 boko@ 1 mm pod działaniem okre@ lonego obci3 enia, przy okre@ lonej szybko@ ci wzrostu temperatury.
3. Metody
3.1. Metoda A
3.1.1. Zakres stosowanie metody Metoda oznaczania temperatury mi2 knienia według Vicata stosowana jest do oceny jako@ ci tworzyw termoplastycznych, natomiast nie stosuje si2 jej do tworzyw porowatych i zbrojonych. Dopuszczalne jest stosowanie dwu obci3 eD : 10±0,2 N lub 50±0,5N oraz dwu róB nych szybko@ ci wzrostu temperatury cieczy grzejnej: 50±50C / h lub 120±100C / h. Medium grzejnym powinna by7 ciecz, która nie ulega rozkładowi w stosowanych temperaturach pomiaru oraz nie oddziałuje na badane tworzywo w warunkach oznaczenia. Najcz2 ciej stosuje si2 oleje: parafinowy, silikonowy, gliceryn2 , glikol etylenowy. 3.1.2. Opis metody Metoda oznaczania temperatury mi2 knienia według Vicata polega na okre@ leniu temperatury mi2 knienia badanego tworzywa, czyli takiej, przy której igła stalowa o przekroju poprzecznym 1 mm2 pod okre@ lonym obci3 eniem zanurzy si2 (wgł2 bi) w próbk2 na gł2 boko@ 1 mm. Próbki stosowane do badaD powinny mie7 kształt kr3 ków o ednicy minimum 10 mm lub r płytek o długo@ ci boku co najmniej 10 mm. Grubo@ próbek powinna si2 zawiera7 w przedziale od 3 do 6,5 mm. 3.1.3. PrzyrzE d pomiarowy W skład przyrz3 du do pomiaru wchodz3 nast2 puj3 ce elementy: • Pr2 t prowadzony pionowo, osadzony w sztywnej ramie. Do niego przymocowana jest płytka, na której umieszcza si2 odpowiedni obci3 nik. W dolnej cz2 ci ramy wykonane Oznaczanie temperatury mi2 knienia tworzyw termoplastycznych metod3 Vicata
A7
¨ @
A7
!0¢'(!%&%$" !¨¦¤¢ ) ¥©## ¥ © §¥£ ¡ @ A7 ¨ @ CB CB CB CB A7 @@ A7 CB
CB
7
6
1
Instytut Ina ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad jest wcib cie, w którym umieszcza sib próbkb badanego tworzywa, a w jej górnej czb ci osadzony jest mikrometr mierzc cy gł b okod zanurzenia igł w próbce; y Igł w kształ walca o dł ci 3 mm i przekroju poprzecznym 1 mm2, wykonana ze a cie ugod stali nierdzewnej hartowanej, przymocowana do dolnego kof ca prb ta, tug nad próbkc ; Łah nia zaopatrzona w mieszadł i urzc dzenie zapewniajc ce liniowy wzrost temperatury o cieczy grzejnej; Komora sterujc ca, w której umieszcza sib wszystkie ww elementy i w której prowadzi sib pomiary; Przyrzc dy pomocnicze: termometr, obcic niki;
• • • •
3.1.4. Wykonanie pomiaru 1. Próbkb badanego tworzywa uł ye poziomo w dolnej czb ci ramy i prostopadle do osi igł og y. 2. Opuszczajc c prb t doprowadzie do zetknib cia kof ca igł z powierzchnic próbki. y 3. Przyrzc d wraz z próbkc zanurzye w ł ni. Temperatura cieczy grzejnej powinna bye co najmniej ah o 500C nig sza od spodziewanej temperatury mib knienia badanego materiał u. 4. Wyzerowae mikrometr i na prb cie umied cie odpowiedni obcic nik. 5. Rozpoczc podgrzewanie cieczy z jednc z prb dkod ci zalecanych przez PN. 6. Prowadzie pomiar do momentu, gdy czujnik wykag e zadane zagł b ienie igł w próbce. y 7. Odczytae temperaturb cieczy grzejnej, która jest jednoczed nie temperaturc mib knienia badanego tworzywa. a 8. Pomiar powtórzye co najmniej dwa razy, tak aby róg nica mib dzy wynikami nie przekraczał 0C. 2
4. Opracowanie wyników
Jako wynik badania podaje sib uzyskanc w wyniku prób temperaturb mib knienia.
5. Literatura
1. T. Broniewski, J. Kapko – Metody badaf i ocena wł ciwod ci tworzyw sztucznych, WNT W-wa ad 1970 2. PN-85 C-89024 „Oznaczanie temperatury mib knienia tworzyw termoplastycznych wedł Vicata” ug
Oznaczanie temperatury mib knienia tworzyw termoplastycznych metodc Vicata
d ¨
VU` IRQXRX !0¢Y(!%&%$W V!R¨¦¤¢F UI T S Q PIH G b Cg ¨ d Ae Cg b
Ce
2
