实验透光率和雾度测定
一、实验目的
1. 了解高分子材料透光率和雾度测定的基本原理。
2. 掌握高分子材料透光率和雾度的测定方法。
二、实验原理
透光率的定义是透射光与入射光之比,通常所报道的值为透过光的百分率。
例如,甲基丙烯酸甲酯能透过垂直入射光的92%。
对于垂直的入射光来说,在聚合物-空气界面上,大约反射掉4%。
雾度是表征透明试样其内部或表面发生光散射而引起的云雾状外貌。
雾度的定义是当透射光通过试样时,由于前锋散射而偏离入射线方向的透光百分率。
如果透射光线与入射光线的偏离量大于2.5°,一般地说是合格的,这时把这个光通量当作是雾度。
一般雾度是由于材料表面缺陷、密度变化或产生光散射的杂质引起的。
雾度的单位是百分率。
高分子材料透光率和雾度是利用雾度计或分光光度计测定入射光量,通过试样的总透光量,仪器引起的光散射量以及仪器和试样共同引起的光散射量,计算出通过试样的总的透射率T t、漫散透射率T d和雾度(T d/T t)。
从实际应用出发,透光性和雾度是非常重要的。
例如,窗玻璃材料透光性应该高,不应有混浊。
相反,用作光学仪器罩材料要求屏蔽亮光源,应有最大的漫反射和最小的透明度。
房屋材料也必须有高的透光率。
三、原材料试样
透明高分子材料如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯的薄膜、片材和板材。
试样表面状态(如光滑平整度、缺陷、划痕、污染)、厚度尺寸不同的试样之间的测定结果不能相互比较。
本次实验试样有两种:①采用4.4.2 吹塑薄膜实验制备的低密度聚乙烯薄膜,经裁切而成。
②采用4.3.2 标准测试试样实验制备的聚苯乙烯拉伸试样,经机械切割加工而成。
四、测试仪器
测量透光率和光散射性能有两种方法:方法A 和方法B。
方法A 需要用一台积分球雾度计,方法B带记录仪的分光光度计。
本次实验采用方法A。
用积分球雾度计作为测试仪器,如图3.5-5 所示, 所采用的试样要大到能遮盖光阑孔,而又足够小使之与球壁相切。
最常用的试样是直径为34.93mm的圆盘。
它是采用四种不同顺序的读数进行实验,并按下述步骤测量光电管输出:
T1=试样和光栅不在应有位置,反射率方法在适当的位置上。
T2=试样和反射率方法在适当的位置上,光栅不在应有位置。
T3=光栅在适当的位置上,试样和反射率方法不在应有位置。
T4=试样和光栅在适当位置上,反射率方法不在应有位置。
五、操作步骤
(1)开启仪器,预热至少20min。
(2)放置标准板,调检流计为100 刻度,挡住入射光,调检流计为1,反复调100 和0 直到稳定,即T1为100。
(3)放置试样,此时透过的光通量在检流计上的刻度为T2,去掉标准板,置上陷井,在检流计上所测出的光通量为试样与仪器的散射光通量T4。
再去掉试样,此时检流计所测出的光通量为仪器的散射光通量T3。
(4)按照(3)重复测定5 片试样。
(5)终止实验,关闭仪器。
六、实验结果表示
(1)透光率T t
(2) 漫散透射率T d
(3) 雾度值H
取5 片试样的算术平均值作为结果,取到小数点后一位。
六、实验报告
(1)材料名称、规格、制造厂名称和日期;
(2)试样形状、尺寸、数量和处理条件;
(3)实验环境温度及湿度;
(4)测试仪器和操作步骤;
(5)实验数据处理及讨论;
(6)解答思考题。
七、思考题
1. 雾度主要影响那类塑料制品的哪方面的性能?
2. 如何减小塑料制品的雾度?
3.试样的几何尺寸对雾度测定有何影响?制样方法呢?。