当前位置:文档之家› D570-98塑料吸水率的试验方法

D570-98塑料吸水率的试验方法

1.范围
1.1该试验方法是塑料浸水时相对吸水速率的测量方法。

该试验方法适用于对
所有类型的塑料进行试验,包括铸造材料,热模塑,冷模塑树脂产品,棒条和管状的同质塑料和层压塑料,厚度为0.13mm或更厚的塑料片。

1.2数值的标准单位是SI。

括号内的数值仅供参考。

1.3该标准并不旨在讨论所有的安全问题,若有,也只是与其使用相关。

注1----ISO 62与该试验方法等同。

2.参考文件
2.1ASTM标准:
D647 塑料铸模材料试验样品模型设计的操作方法。

2.2ISO标准:
ISO 62塑料----吸水率的测量。

3 意义和使用
3.1 该吸水率试验方法有两大主要功能:第一,作为材料吸水率的指导准则,当吸湿性,电气性能或机械性能间的关系,尺寸和外观测定后,作为这些性能暴露在水中或潮湿环境中的变化情况的指导准则;第二,作为产品均匀度的控制试验。

第二项功能主要适用于对片状,棒状或和管状成品的试验。

3.2 可以根据7.1和7.4获取的数值比较各种塑料的吸水率。

3.3 液体变成聚合物的扩散系数是浸没时间的平方根函数。

饱和时间主要取决于样品厚度。

例如,表1列出了尼龙塑料-6在各种厚度下的饱和时间。

3.4 塑料的含水量与电气绝缘电阻,介电损耗,机械强度,外表面和尺寸等性能密切相关。

吸水后含水量变化对这些性能的影响取决于塑料的暴露形式(浸入水中或暴露在高湿度的环境中),形状及其内在性能。

对于不同质的材料,如压层塑料,其边缘和表面的吸水率有很大的不同。

即使是同质的材料,其切割边缘的吸水率也比表面吸水率稍高。

因此,在试图联系表面区域的吸水率时,一般限定在密切相关的材料和形状相似的样品之间:对于密度差异很大的材料,要考虑体积吸水率和质量吸水率间的联系。

4.仪器
4.1 天平----读数能精确到0.0001克的分析天平。

4.2 烘箱,温度等够控制在50±3℃以及105到110℃.
5. 试验样品
5.1 铸模塑料的试验样品规格应该是直径为50.8毫米,厚度为3.2毫米的圆盘。

热模塑材料的可变厚度为±0.18,冷模塑材料或铸造材料的可变厚度为±0.30
毫米。

表1 尼龙塑料—6各种厚度下的饱和时间
厚度,毫米95%饱和的时间,小时
1100
2400
3.21000
1010000
2562000
5.2 ISO标准试验样品—同质塑料制品的试验样品规格为60m m×60mm×1mm。

60mm尺寸的公差为±2mm,1mm尺寸的公差为±0.05。

在使用5.2节中描述的样品进行试验时,该试验方法和ISO 62是等同的。

5.3 片状制品的试验样品应该是长7
6.2mm,宽25.4mm的条形。

当需要与铸模塑件的吸水率比较时,试验样品的厚度应该为3.2mm。

除了石棉-纤维材质的酚醛层压塑料或公差更大的其他材料之外,样品厚度允许变动的范围为±0.2mm。

5.4 棒条制品试验样品规格为:直径小于或等于25.4mm的棒条,取样25.4mm 长,直径大于25.4mm的棒条,取样12.7mm长。

样品的直径应该是棒条成品的直径。

5.5 对于内径小于76mm的管件的试验样品应该是长25.4mm的全剖管。

对于内径等于或大于76mm的管件,应该沿管子周向切割76mm长,纵向25.4mm宽的试件。

5.6 片材,棒条和管件的试验样品必须进行机械打磨或修剪以确保边缘无裂缝。

切割边应该用0好或更细的砂纸或金刚砂布磨平。

在进行电锯,机械或砂纸操
作时,应尽量放慢速度以防材料变热。

注3—如果样品截取时或因机械操作造成表面的油污,应该用沾有汽油的湿布
擦洗油污并用干布擦净,然后在空气中放置2小时,使汽油充分挥发。

如果汽
油会影响到塑料,那么就使用其他能够在2小时内挥发净的合适的溶剂或清洗剂。

5.7 下表中列出的各种样品的尺寸的测量应该精确到0.025mm。

其他未列出的尺寸精确到0.8mm。

样品类型应该精确到0.025mm的尺寸
铸模盘厚度
片材厚度
棒条长度和直径
管件内径,外径和壁厚
6. 环境
6.1 三个样品的放置环境如下:
6.1.1 吸水率受110℃左右的温度影响很大的材料的样品,应该在50±3℃的烘箱中干燥24小时,在干燥器中冷却后马上称量,精确到0.001g。

注4—如果静电荷影响到称量,用一个接地导体轻轻摩擦试件表面。

6.1.2 酚醛层压塑料及其他吸水率不会因为温度上升到110℃而受到很大影响的产品的试验样品,应该在105到110℃的烘箱中干燥。

6.1.3 当要与其他塑料的吸水率相比较时,样品要在50±3℃的烘箱中干燥24
小时,在干燥器中干燥后马上称量,精确到0.001g。

7 工艺
7.1 24小时沉浸---经调整处理过的样品应该放置在温度为23±1℃的蒸馏水容器中,边缘向下完全浸没。

24小时结束时(+0.5小时,-0小时),同时将所有样
品取出,用干布擦净表面的水分后马上称量,精确到0.001g。

如果样品厚度小
于或等于1/16英寸,擦干后马上将其放在称量瓶中称重。

7.2 2小时沉浸---对于吸水率相当高的材料的所有厚度的样品,以及2小时内吸水重量会明显增加的其他材料的薄样品,除了应将时间缩短为120±4分钟外,其他操作应该按照7.1的描述进行。

7.3 重复沉浸---样品浸入2小时后称量,精确到0.001g,然后再次浸入水中24小时后称量。

7.4 长时间沉浸----为了测量充分饱和时的吸水量,除了在24小时后,将样品取出,用干布擦干水分后马上称量,精确到0.001g,然后重新浸入水中之外,
其他操作都照7.1中的描述进行。

样品要在一周后称量一次,以后每两个星期
称量一次直到连续三次称量的增长量的平均值小于总增长量的1%或者5mg,
那么认为样品已饱和。

饱和重量和干燥重量间的差值是饱和后的吸水量。

7.5 2小时沸水沉浸----调整处理过的样品应该放置在沸腾的蒸馏水容器中,边缘向下完全浸没。

120±4分钟后,取出样品,并放置在室温下的蒸馏水中冷却。

15±1分钟后,同时取出样品,擦干后马上称量,精确到0.001g。

如果样品厚
度小于或等于1/16英寸,应该放置在称量瓶中称重。

7.6 半小时沸水沉浸----对于吸水率相当高的材料的所有厚度的样品,以及半小时内重量可以明显增加的其他材料的薄样品,除了浸入时间缩短到30±1分
钟之外,其他操作按照7.5的描述进行。

7.7 50℃沉浸----除了浸入时间和浸入温度分别调整为48±1小时和50±1℃,同时省略掉浸水冷却操作之外,其他要操作按照7.5的描述进行。

7.8 当需要与其他塑料的吸水率相比较时,采用7.1中描述的24小时沉浸工艺和7.4中测量的均衡值。

8 再调整处理
如果知道或怀疑材料中含有一定数量的可溶于水的成分,样品浸水后应该称量
一次,然后将样品按照前面干燥的时间和温度重新处理。

然后在干燥器中冷却
后再次称量。

如果重新处理过后的重量比处理前的重量低,两者间的差值为浸
水试验中水溶性材料的损失量。

对于这样的材料,其吸水率应该是浸水后增加
重量与水溶性材料重量之和。

9.计算和报告
9.1 报告应该包含每一个样品的吸水率以及三个样品的平均吸水率,具体如下:
9.1.1 样品在试验前的尺寸,按照5.6中的要求测量,精确到0.025mm。

9.1.2 处理时间和温度。

9.1.3 使用的沉浸工艺。

9.1.4 浸入时间(仅限于长时间沉浸工艺)。

9.1.5 沉浸时重量增加百分率,精确到0.01%,计算公式如下:
增加百分率,%=×100调整处理后的重量
调整处理的重量浸水后的重量-9.1.6 浸水时可溶性材料损失百分率,精确到0.01%,计算公式如下:可溶性材料损失率,%=
×100调整处理后的重量重新调整处理后的重量调整处理后的重量-9.1.7 对于长时间沉浸工艺,做出增加的重量和每次浸入时间的平方根的函数的曲线图。

曲线的起始斜率与塑料中水的扩散常数成比例。

函数曲线上重量变化很小或无变化的平坦区作为塑料的饱和含水量。

9.1.8 含水率是9.1.5和9.1.6数值之和。

9.1.9 样品外观出现褶皱,裂缝或变化的观察值。

10. 精确度和偏差
10.1 精确度----按照7.1的工艺在一个实验室内进行的操作,以及三种材料在三
个实验室内进行试验。

分析这些数据得到下面的变化系数(三次重复的平均值)
实验室内
实验室间平均吸水率大于1%(两种材料)
2.33% 4.89%平均吸水率小于0.2%(一种材料)9.01%
16.63%注8---目前正在用循环法研究该试验方法的可重复性和可再现性。

10.2 偏差----由于没有一个可接收的解决方法制定该性能的真实数值,因此该试验方法的偏差没有一个合理的陈述。

11. 关键词
11.1 吸水率; 浸水; 塑料; 水。

相关主题