熱塑性塑料管材、管件維卡軟化溫度測定標準

本標準規定了熱塑性塑料管材、管件維卡軟化溫度的測定方法。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。

GB/T 2918-1998 塑料試樣狀態調節和試驗的標準環境（idt ISO 291：1997）

GB/T 8806-1988 塑料管材尺寸測量方法（eqv ISO 3126:1974）

測試原理，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，壓入從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，本標準中的試驗裝置如圖1所示。試樣支架和負載桿，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，則它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，壓針固定的負載桿的末端（見圖1）。

壓針材料醉好選用硬質鋼，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。

千分表（或其他測量儀器）用來測量壓針壓入試樣的深度，精度應小于等于0.01mm。作用于試樣表面的壓力應是可知的。

載荷盤安裝在負載桿上，質量負載應在載荷盤的中心，以便作用于試樣的總壓力控制在50±1）N。由于向的壓力是由負載桿、壓針及載荷盤綜合作用，因此千分表的彈力應不超過1N。

       

砝碼試樣承受的靜負載，則應加砝碼的質量由式（1）計算：--------（1）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。

加熱浴槽，放一種合適的液體在浴槽中（見注1、2），使試驗裝置浸入液體中，試樣至少在介質表面35mm以下，浴槽中應其有攪拌器及加熱裝置，使液體可按每小時（50±5）℃等速升溫。

試驗過程中，每6min間隔內溫度變化應在（5±0.5）℃范圍內。

注1. 液體石蠟、變壓器油、甘油和硅油可用作傳熱介質，也可用其他介質。但無論選用哪種介質，都應確定其在測試溫度下是穩定的，并且在測試中對試樣不產生影響，如軟化、腫脹、破裂。如果沒有合適的傳熱介質，也可使用帶有空氣環流的加熱箱。

注2. 試驗結果與傳熱介質的熱傳導率有關。

注3. 通過手動或自動控制加熱都可達到等速升溫，推薦使用后者。給定從醉初測試溫度開始所要達到的升溫速率，通過調節一個電阻器或可調變壓器增大或減少加熱功率。

注4. 為減少連續的兩次試驗間的冷卻時間，建議在加熱浴槽中裝一個冷卻盤管。由于冷卻劑的存在會影響其升溫速率，因此，冷卻盤管應在下次試驗前拆除或排空。

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℃。水銀溫度計浸入深度，見7.3.

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。

試樣取樣，管材試樣應是從管材上沿軸向裁下的弧形管段，其尺寸如下：長度約50mm，寬度10mm~20mm。

管件試樣應是從管件的承口、插口或柱而上裁下的弧形片段，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。

試樣制備如果管材或管件壁厚大于6mm，則采用適宜的方法加工管材或管件外表面，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。

壁厚在2.4mm~6mm（包括6mm）范圍內試樣，可直接進行測試。如果管材或管件壁厚小于2.4mm，則可將兩個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℃并保持15min，再置于兩塊光滑平板之間壓平，上層弧段應保持其原樣不變。

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，以備試驗結果相差太大時作補充試驗用。

預處理將試樣在低于預期維卡軟化溫度（VST）50℃的溫度下預處理至少5min。對于丙烯睛-丁二烯-苯乙烯（ABS）和丙烯睛-苯乙烯-丙烯酸（ASA）試樣，應在烘箱中（90±2）℃的溫度下干燥2h，取出后在（23±2）℃的溫度和（50±5）%的相對濕度下，冷卻（15±1）min。然后再按上面的規定進行處理。

試驗步驟將加熱浴槽溫度調至約低于試樣軟化溫度50℃并保持恒溫。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，壓針端都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。

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。

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。

以每小時（50±5）℃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。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℃表示。若兩個試樣結果相差大于2℃時，應重新取不少于兩個的試樣進行試驗。