维卡软化点,热变形温度-塑料常用测试方法
ASTM D 1525, ISO 306, DIN53460
维卡软化温度测试的目的主要是测试材料在那个温度下快速软化。塑料在液体传热介质中,在一定
的负荷,一定的等速升温速率下,试样被1mm2压铮头压入1mm时的温度,即维卡软化温度。
ISO 306 有两种标准:
A: 负载为10N。 B:负载为50N, 升温速率为 50 °C/h或者是120 °C/h。
在ISO中,经常用A50,A120,B50,B120来描述。测试样条浸润在被加热的油浴中,从23°C作
为起始的升温温度。5min以后,10N或者50N的负载加载在测试试样上,当试样被压铮头压入1 ±
0.01 mm 时油浴的温度即为VST。
热变形温度
ASTM D 648, ISO 75, DIN 53461
热变形温度表征了材料在一定能够负载下的短期耐热性能。本方法是测定材料试浸在一种等速升温的合适液体介质中,在简支梁的静弯曲负载作用下,试样弯曲变形达到规定能够值时候的温度,即热变形温度。
图1 热性能测试
在ASTM和ISO标准中,加载了负载的测试样条浸润在带有加热棒的硅油中(入图2)。加载在试样上的压力为:
低压力----0.45 Mpa( ASTM和ISO标准)
高压力――1.82 Mpa(ASTM标准),1.80 Mpa(ISO标准)。
试样加载负载5min后调节变形测量装置,使得变形量为0,如果材料不发生明显的蠕变,就不需要等待这段时间,然后从室温23 °C以2°C/min恒定的升温速度升温。
当试样中点弯曲变形达到0.32mm(ISO)或者0.25mm(ASTM)时的温度为测试试样的热变形温度。
图2 热性能测试
根据加载在表面压力的大小,HDT有两种,分别用字母A,B表示:
HDT/A 负载为1.80Mpa
HDT/B 负载为0.45 Mpa
无定形与结晶材料的HDT对比
对于无定形材料,HDT接近材料的玻璃化转变温度(Tg)。因为无定形材料没有固定的熔融温度,加工温度在高于Tg的橡胶态下进行。结晶材料的HDT较低,因为在较高的温度下仍然有部分晶区。对于无定形材料,HDT的重复性比结晶材料的要好,对于一些特定的材料,需要先退火处理,测试结果才有效。
通常加入纤维补强后,塑料的HDT会上升,因为纤维补强可以大幅提升塑料的机械强度,以致在升温的耐挠曲测试时,会呈现HDT急剧升高的现象。纤维增强对结晶材料的HDT影响比无定形材料要明显。HDT不能代表材料的最高使用温度,因为在实际的使用过程中,材料的使用时间,负载,表面压力和标准测试的条件不一致。
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