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塑料/非泡沫塑料密度的測定(浸漬法、液體比重瓶法和滴定法)

日期:2021-05-24 18:43
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摘要: 塑料密度比重計 塑料 非泡沫塑料密度的測定 第1部分:浸漬法、液體比重瓶法和滴定法 1 范圍 GB/T 1033本部分規定了非泡沫塑料密度的三種測定方法: ——方法A:浸漬法,適用于除粉料外無氣孔的固體塑料。 ——方法B:液體比重瓶法,適用于粉料,片料,粒料或制品部件的小切片。 ——方法C:滴定法,適用于無孔的塑料。 本部分適用于模塑的或擠出的無孔的非泡沫塑料,以及粉料、片料和顆粒狀非泡沫塑料。 注:本...
 塑料密度比重計
  • 塑料  非泡沫塑料密度的測定

    第1部分:浸漬法、液體比重瓶法和滴定法

    1  范圍

    GB/T 1033本部分規定了非泡沫塑料密度的三種測定方法:

    ——方法A:浸漬法,適用于除粉料外無氣孔的固體塑料。

    ——方法B:液體比重瓶法,適用于粉料,片料,粒料或制品部件的小切片。

    ——方法C:滴定法,適用于無孔的塑料。

    本部分適用于模塑的或擠出的無孔的非泡沫塑料,以及粉料、片料和顆粒狀非泡沫塑料。

    注:本部分適用于各種無氣孔的粒料。密度通常用來考察塑料材料的物理結構或組成的變化,也用來評價樣品或試樣的均一性。塑料材料的密度取決于試樣制備的方法,這種情況下,試樣的制備方法應包含在材料相關標準中。本注釋對本部分的三個方法都適用。

    2規范性引用文件

        下列文件中的條款通過GB/T 1033的本部分的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本部分,然而,鼓勵根據本部分達成協議的各方研究是否可使用這些文件的*新版本。凡是不注日期的引用文件,其*新版本適用于本部分。

        GB/T 2035-2008  塑料術語及其定義(IS0 472:1999,IDT)

        GB/T 2918-1998  塑料試樣狀態調節和試驗的標準環境(idt IS0 291:1997)

        IS0 31-3:1992力學的量和單位

    3術語和定義

        GB/T 2035-2008確立的以及下列術語和定義適用于GB/T 1033的本部分。

    3.1

        質量mass

        物體所含物質的量,以千克(kg)或克(g)為單位。

    3.2

        表觀質量  apparent mass

        用天平測量所得到的物體的質量,以千克(kg)或克(g)為單位。

    3.3

        密度density

        ρ

        試樣的質量m與其在溫度t時的體積之比,以kg/m3、kg/dm3( g/cm3)或kg/L為單位。

        注:根據IS0 31-3:1992對以下術語進行明確說明。

    術語

    符號

    公式

    單位

     

    密度

     

    ρ

     

    m/V

    kg/m3

    kg/dm3( g/cm3)

    kg/L(g/mL)

     

    比容

     

    v

     

    V/m(=1/ρ)

    m3/kg

    dm3/kg(cm3/g)

    L/kg(mL/g)

     

    4狀態調節

        測試環境應符合GB/T 2918-1998的規定。通常,不需要將樣品調節到恒定的溫度,因為測試本身是在恒定的溫度下進行的。

        如果測試過程中試樣的密度發生變化,且變化范圍超過了密度測量所要求的精密度,則在測試之前試樣應按材料相關標準規定進行狀態調節。如果測試的主要目的是密度隨時間或大氣環境條件的變化,試樣應按材料相關標準規定進行狀態調節。如果沒有相關標準,則應按供需雙方商定的方法對試樣進行狀態調節。

    5方法

    5.1  A法:浸漬法

    5.1.1  儀器

    5.1.1.1分析天平,或為測密度而專門設計的儀器,**到O.1 mg。

        注:可以用自動化儀器,密度可以用電腦計算得出。

    5.1.1.2浸漬容器,燒杯或其他適于盛放浸漬液的大口徑容器。

    5.1.1.3 固定支架,如容器支架,可將浸漬容器支放在水平面板上。

    5.1.1.4溫度計,*小分度值為0.1℃,范圍為0℃~30℃。

    5.1.1.5金屬絲,具有耐腐蝕性,直徑不大予0.5 mm,用于浸漬液中懸掛試樣。

    5.1.1.6重錘,具有適當的質量。當試樣的密度小于浸漬液的密度時,可將重錘懸掛在試樣托盤下端,使試樣完全浸在浸漬液中。

    5.1.1.7比重瓶,帶側臂式溢流毛細管,當浸漬液不是水時,用來測定浸漬液的密度。比重瓶應配備分度值為0.1℃,范圍為0℃~30℃的溫度計。

    5.1.1.8液浴,在測定浸漬液的密度時,可以恒溫在±0.5℃范圍內。

    5.1.2浸漬液

        用新鮮的蒸餾水或去離子水,或其他適宜的液體(含有不大于0.1%的潤濕劑以除去浸漬液中的氣泡)。在測試過程中,試樣與該液體或溶液接觸時,對試樣應無影響。

        如果除蒸餾水以外的其他浸漬液來源可靠且附有檢驗證書,則不必再進行密度測試。

    5.1.3試樣

        試樣為除粉料以外的任何無氣孔材料,試樣尺寸應適宜,從而在樣品和浸漬液容器之間產生足夠的間隙,質量應至少為1g。

        當從較大的樣品中切取試樣時,應使用合適的設備以確保材料性能不發生變化。試樣表面應光滑,無凹陷,以減少浸漬液中試樣表面凹陷處可能存留的氣泡,否則就會引入誤差。

    5.1.4操作步驟

    5.1.4.1在空氣中稱量由一直徑不大于0.5 mm的金屬絲懸掛的試樣的質量。試樣質量不大于10 g,**到0.1 mg;試樣質量大于10 g,**到1 mg,并記錄試樣的質量。

    5.1.4.2將用細金屬絲(5.1.1.5)懸掛的試樣浸入放在固定支架(5.1.1.3)上裝滿浸漬液(5.1.2)的燒杯(5.1.1.2)里,浸漬液的溫度應為23℃±2℃(或27℃±2℃)。用細金屬絲除去粘附在試樣上的氣泡。稱量試樣在浸漬液中的質量,**到O.1 mg。

        如果在溫度控制的環境中測試,整個儀器的溫度,包括浸漬液的溫度都應控制在23℃±2℃(或27℃±2℃)范圍內。

    5.1.4.3如果浸漬液不是水,浸漬液的密度需要用下列方法進行測定:稱量空比重瓶(5.1.1.7)質量,然后,在溫度23℃±0.5℃(或27℃±0.5℃)下,充滿新鮮蒸餾水或去離子水后再稱量。將比重瓶倒空并清洗干燥后,同樣在23℃±0.5℃(或27℃±0.5℃)溫度下充滿浸漬液并稱量。用液浴(5.1.1.8)來調節水或浸漬液以達到合適的溫度。

      按式(1)計算23℃或27℃時浸漬液的密度:

                                             ………………(1)

        式中:

        ρIL——23℃或27℃時浸漬液的密度,單位為克每立方厘米(g/cm3);

         mIL——浸漬液的質量,單位為克(g);

         mW——水的質量,單位為克(g);

        ρW——23℃或27℃時水的密度,單位為克每立方厘米(g/cm3)。

    5.1.4.4按式(2)計算23℃或27℃時試樣的密度:

                                         …………………(2)

      式中:

       ρS——23℃或27℃時試樣的密度,單位為克每立方厘米(g/cm3);

    mS,A——試樣在空氣中的質量,單位為克(g);

    mS,IL——試樣在浸漬液中的表觀質量,單位為克(g);

      ρIL——23℃或27℃時浸漬液的密度,單位為克每立方厘米(g/cm3),可由供貨商提供或由5.1.4.3計算得出。

        對于密度小于浸漬液密度的試樣,除下述操作外,其他步驟與上述方法完全相同。

        在浸漬期間,用重錘掛在細金屬絲上,隨試樣一起沉在液面下。在浸漬時,重錘可以看作是懸掛金屬絲的一部分。在這種情況下,浸漬液對重錘產生的向上的浮力是可以允許的。試樣的密度用式(3)來計算:

                                  ………………(3)

        式中:

        ρS——23℃或27℃時試樣的密度,單位為克每立方厘米(g/cm3);

    mK,IL——重錘在浸漬液中的表觀質量,單位為克(g);

    mS+K,IL——試樣加重錘在浸漬液中的表觀質量,單位為克(g)。

    5.1.4.5對于每個試樣的密度,至少進行三次測定,取平均值作為試驗結果,結果保留到小數點后第三位。

    5.2 B法:液體比重瓶法

    5.2.1儀器

    5.2.1.1  天平,**到O.1 mg。

    5.2.1.2固定支架(5.1.1.3)。

    5.2.1.3  比重瓶(5.1.1.7)。

    5.2.1.4液浴(5.1.1.8)。

    5.2.1.5干燥器,與真空體系相連。

    5.2.2浸漬液(5.1.2)

    5.2.3試樣

        試樣應為接收狀態的粉料、顆?;蚱瑺畈牧?,試樣的質量應在1 g~5 g的范圍內。

    5.2.4測試步驟

    5.2.4.1稱量干燥過的空比重瓶(5.2.1.3),在比重瓶中裝上適量的試樣,并稱重。用浸漬液(5.2.2)浸過試樣并將比重瓶放在干燥器(5.2.1.5)中,抽真空將其中的空氣趕出。中止抽真空,然后將比重瓶裝滿浸漬液,將其放入23℃±0.5℃(或27℃±0.5℃)恒溫液浴(5.2.1.4)中恒溫,然后將浸漬液準確充滿至比重瓶容量所能容納的極限處。

        將比重瓶擦干,稱量盛有試樣和浸漬液的比重瓶。

    5.2.4.2將比重瓶倒空清潔后烘干,裝入煮沸過的蒸餾水或去離子水,再用上述方法排除空氣,在測試溫度下稱量比重瓶和內容物的質量。

    5.2.4.3如果浸漬液不是水,還應按5.1.4.3計算浸漬液的密度。

    5.2.4.4試樣在23℃或27℃時的密度按式(4)計算:

            ………………(4)

      式中:

      ρS——23℃或27℃時試樣的密度,單位為克每立方厘米(g/cm3);

       mS——試樣的表觀質量,單位為克(g);

       m1——充滿空比重瓶所需液體的表觀質量,單位為克(g);

       m2——充滿容有試樣的比重瓶所需液體的表觀質量,單位為克(g);

      ρIL——由供貨商提供的或按5.1.4.3計算得到的在23℃或27℃時的浸漬液密度,單位為克每立方厘米( g/cm3)。

    5.2.4.5每個樣品至少應測三個試樣,計算三次測試的平均值,結果保留到小數點后第三位。

    5.3 C法:滴定法

    5.3.1  儀器

    5.3.1.1液浴(5.1.1.8)。

    5.3.1.2玻璃量筒,容量為250mL。

    5.3.1.3溫度計,分度值為0.1℃,溫度范圍適合于測試所需溫度。

    5.3.1.4容量瓶,容積為100mL。

    5.3.1.5平頭玻璃攪拌棒。

    5.3.1.6滴定管,容量為25mL,分度值O.1mL,可以放置在液浴(5.3.1.1)中。

    5. 3.2浸漬液

        需要兩種可互溶的不同密度的液體,其中一種液體的密度低于被測樣品的密度,而另一種液體的密度高于被測樣品的密度,附錄A中給出了幾種液體的密度作為參考。必要時,可用幾毫升液體進行快速初預測。

        在測試過程中,要求液體與試樣接觸對試樣不產生影響。

    5.3.3試樣

        試樣應是元氣孔的具有合適形狀的固體。

    5.3.4測試步驟

    5.3.4.1  用容量瓶(5.3.1.4)準確稱量100mL較低密度的浸漬液(5.3.2),倒人干燥的250mL的玻璃量筒(5.3.1.2)中,并將裝浸漬液的量筒放入到液浴(5.3.1.1)中,恒溫到23℃±0.5℃(或27℃±0.5℃)。

    5.3.4.2將試樣放人到量筒中,試樣應沉入底部,并不應有氣泡。攪拌幾次,量筒及量筒內的試樣在恒溫液浴中穩定。

        注:建議保持溫度計(5.3.1.3)始終在浸漬液中,測量期間檢查達到熱平衡的情況,特別是稀釋熱的散失情況。

    5.3.4.3當液體的溫度達到23℃±0.5℃(或27℃±0.5℃)時,用滴定管(5.3.1.6)每次取一毫升重浸漬液加入到量筒中,每次加入后,用玻璃棒(5.3.1.5)豎直攪拌浸漬液,防止產生氣泡。

        每次加入重浸漬液并攪拌后,觀察試樣的現象,起初試樣迅速沉底,當加入較多的重浸漬液后,樣片下沉的速率逐漸減慢。這時,每次加入O.1mL重浸漬液。同樣每次加入后用玻璃棒豎直攪拌浸漬液,當*輕的試樣在液體里懸浮,且能保持至少1 min不做上下運動時。記錄加入的重浸漬液的總量,這時混合液的密度相當于被測試樣密度的*低限。

        繼續滴加重浸漬液,每次加入后用玻璃棒豎直攪拌浸漬液,當*重的試樣在混合液中某一水平也能穩定至少1 min時,記錄所添加重浸漬液的總量,這時混合液的密度相當于被測試樣密度的*高限。

        對于每對液體(輕浸漬液和重浸漬液),建立加入重浸漬液的量與混合液體密度兩者之間的函數關系曲線,曲線上每點所對應混合液體的密度可用比重瓶法來測定。

    6  空氣中浮力的校正

        由于稱量是在空氣中進行,當測試結果的準確度在0.2%~0.05%范圍之間時,應校正所得到的“表觀密度”值,以抵消空氣浮力對試樣和所用砝碼產生的影響。

        真實質量用式(5)計算:

               ………………(5)

        式中:

        mT——真實質量,單位為克(g);

      mAPP——表觀質量,單位為克(g);

      ρAir——空氣的密度,單位為克每立方厘米(g/cm3),23℃或27℃時空氣的密度是0.001 2 g/cm3;

       ρS——試樣在23℃或27℃時的密度,單位為克每立方厘米(g/cm3);

       ρL——所用重物的密度,單位為克每立方厘米( g/cm3)。

        為了提高準確性,可以考慮空氣的壓力和溫度對其密度的影響,如式(6):

                                     ………………(6)

        式中:

        t——測試溫度,單位為攝氏度(℃);

        P——大氣壓,單位為帕(Pa)。

    7試驗報告

    試驗報告應該包含以下信息和內容:

    a)  注明引用GB/T 1033的本部分;

    b)  試驗樣品的完整標識,包括試樣的制備方法以及可能進行的預處理;

    c)  所使用的測試方法(A、B或C);

    d)  所使用的浸漬液;

    e)  測試溫度;

    f)  試驗結果,單次密度測試值以及密度算術平均值;

    g)  關于是否進行浮力校正以及進行何種校正的陳述。


    附  錄A

    (資料性附錄)

    適用于方法C的液體體系

    表A.1中給出了適用于本部分方法C的液體體系。

    警告——以下某些化學品可能是有毒的。

    表A.1  方法C的液體體系

    體  系

    密度范圍/( g/cm3)

    甲醇/苯甲醇

    0.79~1.05

    異丙醇/水

    0.79~1.00

    異丙醇/二甘醇

    0.79~1.11

    乙醇/水

    0.79~1.00

    甲苯/四氯化碳

    0.87~1.60

    水/溴化鈉水溶液a

    1.00~1.41

    水/硝酸鈣水溶液

    1.00~1.60

    乙醇/氯化鋅水溶液b

    0.79~1.70

    四氯化碳/1,3-二溴丙烷

    1.60~1.99

    1,3-二溴丙烷/溴化乙烯

    1.99~2.18

    溴化乙烯/溴仿

    2.18~2.89

    四氯化碳/溴仿

    1.60~2.89

    異丙醇/甲基乙二醇乙酸酯

    0.79~1.00

        a質量分數為40%的溴化鈉溶液的密度為1.41 g/cm3。

        b質量分數為67%的氯化鋅溶液的密度為1.70 g/cm3。

    以下試劑也可用于制備不同的混合液體系:

    密度/(g/cm3)

    正辛烷                 0.70

    二甲基甲酰胺           0.94

    四氯乙烷               1.60

    乙基碘                 1.93

    亞甲基碘               3.33

粵公網安備 44190002002535號

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