高聚物HDT及VST值檢測的影響因素


研究了檢測高聚物熱變形溫度(HDT)和維卡軟化溫度(VST)的影響因素。結果發(fā)現(xiàn)，測試儀器、樣品狀態(tài)調節(jié)、測試條件、基礎樹脂以及成核劑等對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之一。隨著塑料在建筑、汽車等領域的應用增加，對這類材料的耐熱性提出了較高的要求，建設部及有關部門對高分子建筑材料生產做出明確規(guī)定，要求企業(yè)對其生產的每批產品，都要提供熱變形溫度或維卡軟化溫度試驗報告。因此研究影響檢測高聚物熱變形溫度的因素是非常必要的。影響檢測熱變形溫度的因素很多，其中測試儀器、測試方法、樣品狀態(tài)調節(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在因素，筆者主要針對這兩方面進行討論。

儀器：微機控制熱變形維卡溫度測定儀

原理：標準試樣以平放或側立取向方式承受三點彎曲恒定載荷，使其符合國標標準相關部份規(guī)定的一種彎曲應力。在勻速升溫條件下，測量達到與規(guī)定的彎曲應變增量相對應的標準撓度時的溫度。

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

原料：試驗采用PP汽車專用料、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維卡軟化溫度的影響：

所謂維卡溫度，是指測定高分子材料在合適的液體傳熱介質中，在一定的載荷和一定的等速升溫條件下，標準壓針刺入熱塑性塑料試樣表面1mm深時的溫度。所以由本方法獲得的測試結果可用來比較不同熱塑性塑料的軟化質量。

狀態(tài)調節(jié)對熱變形溫度及維卡軟化溫度的影響：

每當樣條注射出來之后，檢測人員總是習慣馬上開始做試驗，覺得樣條在恒溫恒濕箱中放置兩天時間太長。那么對樣條進行狀態(tài)調節(jié)到底有沒有必要？筆者做了大量的試驗，對PP汽車專用料、HDPE管材專用料和PPR管材專用料各取約2kg，在精密注塑機上注塑成型，尺寸符合熱變形溫度要求的樣條，并對狀態(tài)已調節(jié)與未調節(jié)的樣條分別進行了熱變形溫度和維卡軟化溫度的15組對比試驗，檢測結果是，樣條經過狀態(tài)調節(jié)和未經過狀態(tài)調節(jié)的試驗數(shù)據，可以看出無論是熱變形溫度還是維卡軟化溫度，兩種狀態(tài)樣條的試驗數(shù)據是有區(qū)別的。而且是隨著季節(jié)的變化，未經過狀態(tài)調節(jié)的樣條試驗數(shù)據也是不一樣的。冬天溫度低，測得的數(shù)據都是偏高，特別是對熱變形溫度值影響更為明顯，這是因為硬度增加、注射過程樣品發(fā)生取向及內應力變化等原因造成的。夏天溫度高，熱變形溫度數(shù)據偏低，這是由于天氣炎熱易造成應力松馳，所以數(shù)據偏低。還有一個重要原因可能是熱變形溫度測定的方式是面接觸，而維卡軟化溫度測定的方式是點接觸，所以采用維卡軟化溫度測定其影響較小。

制樣方法不同對熱變形溫度值也有影響：

不同彎曲應力對熱變形溫度的影響：

加入成核劑對熱變形溫度值的影響：