维卡温度测定讲解

实验项目名称：热塑性塑料维卡软化温度的测定
实验项目性质：普通实验
所属课程名称：高分子物理
实验计划学时：3学时
一、实验目的
1．了解热塑性塑料材料的维卡软化温度。

2．学习维卡软化温度测定仪的使用方法。

二、演示（参观）内容
演示（参观）RW--3型维卡软化温度测定仪测定某种热塑性塑料的维卡软化温度的过程。

维卡软化温度也是塑料耐热性的指标之一，材料达到维卡软化温度时，已经处于软化可塑状态，所以曾有人把维卡软化温度和热机械曲线上的玻璃化转变温度相联系，并在实测的基础上提出了一个经验公式，把维卡软化温度和玻璃化转变温度用一个简单的公式建立了换算关系。

维卡软化温度适用于控制材料质量和作为鉴定新品种塑料热性能的一个指标，但它代表材料的使用温度。

三、观察（考察）内容
（1）用于测试维卡软化温度的试样尺寸及外观要求；
（2）实验的温度条件；
（3）实验负荷的选择；
（4）试样的针入度；
（5）试样的安装要求；
（6）实验结果的处理。

四、试验报告要求
试验报告包括下列各项:
1) 实验日期
2) 实验名称与目的
3) 实验方法概述
4）实验结果与讨论
5）试验人员，试验日期
五、思考题
1、热塑性塑料试样的尺寸对维卡软化温度测试结果有何影响?
2、热塑性塑料试样的制备方法对维卡软化温度测试结果有何影响?。

维卡软化温度
维卡是采用一个针状探头刺入样条一定深度的温度。

是指热塑性塑料放于液体传热介质中，在一定的负荷和一定的等速升温条件下，试样被1平方毫米的压针头压入1毫米时的温度，对应的国标是GB/T 1633-2000。

热变形温度的测试是测试样条弯曲一定尺寸的温度，1.82MPa和0.45MPa是HDT(热变形温度)测试的载荷，可以参考HDT(热变形温度)测试标准。

一般情况工程塑料用1.82的，比如，尼龙，PET，PBT等，热变形低的常用0.45的，PP，PE，PS等。

对于同一种塑料，比如尼龙，1.82测出的温度一般情况下要比0.45的低。

热变形与维卡可在同一台仪器测，只是压头与载荷不同。

维卡的压头是面积为1平方毫米的针头，热变形的是具有一定圆弧的斧型压头。

软化点:物质软化的温度。

主要指的是无定形聚合物开始变软时的温度。

它不仅与高聚物的结构有关，而且还与其分子量的大小有关。

测定方法有很多。

测定方法不同，其结果往往不一致。

较常用的有维卡(Vicat)法和环球法等。

热变形温度:测定试样受某一荷重时产生变形(或软化)至一定量的温度。

热变形温度:以标准样条为例，在一定的升温速率及载荷作用下，样条挠度变化0.21mm时对应的温度。

维卡软化点:在一定的升温速率及载荷作用下，压头进入标准试样1mm时对应的温度。

升温速率和载荷分别有两种标准。

建筑管材维卡软化温度试验-概述说明以及解释1.引言1.1 概述建筑管材是建筑工程中不可或缺的一部分，而管材的质量和性能直接影响着建筑物的稳定性和安全性。

维卡软化温度是管材材料热性能的重要指标之一，其大小可以反映出管材在高温环境下的变形和稳定性。

本文将对维卡软化温度进行试验研究，探讨其测试方法、影响因素及应用前景，旨在为建筑管材的选择和设计提供参考依据。

1.2 文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三部分。

在引言部分，将介绍维卡软化温度试验的背景和目的，以及本文的结构。

在正文部分，将详细介绍维卡软化温度的定义、测试方法和影响因素。

最后，在结论部分，将对实验结果进行分析，展望维卡软化温度在建筑管材领域的应用前景，并总结本文的主要观点和结论。

通过这样的结构安排，读者可以系统地了解维卡软化温度试验的相关知识，并对其在建筑管材领域的意义有一个清晰的认识。

1.3 目的：本文旨在对建筑管材中常用的维卡软化温度进行试验研究，通过实验测试和数据分析，探讨不同管材的软化温度特性，为建筑材料的选择和应用提供依据。

同时，通过比较不同因素对软化温度的影响，探讨管材的耐热性能，为提高建筑管材的使用寿命和安全性提供技术支持。

通过本研究，可以为建筑工程领域提供参考和借鉴，促进管材行业的发展与进步。

2.正文2.1 维卡软化温度的定义维卡软化温度是指在一定加载条件下，聚合物材料变得软化且开始流动的温度。

它是一种重要的热性能指标，用于评估建筑管材在高温环境下的耐热性能以及抗变形能力。

维卡软化温度通常用来描述聚合物材料在加热过程中的行为，即当材料受热至一定温度时，材料的黏度会降低并开始软化，最终导致材料的流动性增加。

在建筑管材行业中，维卡软化温度的测试非常重要，因为管道材料经常会在高温环境下运行，例如在暖气管道、地暖管道等应用中。

通过测定维卡软化温度，可以评估管道材料在高温环境下的性能表现，从而确保管道系统的安全可靠运行。

维卡软化温度的测定方法通常采用热变形仪或DSC等热分析仪器进行，在一定的加热速率下进行测试，通过监测材料的变形行为和热性能变化来确定软化温度。

塑料维卡软化温度的测定（GB/T 8802-2001）塑料维卡软化温度的测定（GB/T 8802-2001）适用于当材料开始迅速软化时，能测定出温度的热塑性塑料材料，不适用于结晶或半结晶的聚合材料。

塑料维卡软化温度的测定（GB/T 8802-2001）适用于当材料开始迅速软化时，能测定出温度的热塑性塑料材料，不适用于结晶或半结晶的聚合材料。

1、基本原理把试样放在液体介质或加热箱中，在等速升温条件下测定标准压针在50±1N力的作用下，压入从管材或管件上切取的试样内1mm时的温度，该温度即为试样的维卡软化温度（VST）。

2、试验设备可采用液浴槽或烘箱加热装置，宜采用加热温度及压入深度可自动记录的设备。

选用合适的液体（液体石蜡、变压器油、甘油和硅油等），应保证在测试温度下是稳定的，并且在测试中对试样不产生影响，如软化、膨胀、破裂。

3、试验步骤管材试样应是从管材上沿轴向截下的弧形管段，长度约为50mm，宽度10mm～20mm；管件试样应是从管件的承口、插口或柱面上截下的弧形片断，对于直径小于或等于90mm的管件，试样长度和承口长度相等，直径大于90mm的管件，试样长度为50mm，试样的长度均为10mm～20mm，而且试样应从没有合模线或注射点的部位切取。

如果管材或管件壁厚大于6mm，则应采用合适的方法加工管材或管件外表面，使壁厚减至4mm，如果管件承口带有螺纹，则应车掉螺纹部分，使其表面光滑。

壁厚在2.4mm～6mm（包括6mm）范围内的试样，可直接截下测试。

如果管材或管件壁厚小于2.4mm，则可将两个弧形管段叠加在一起，使其总厚度不小于2.4mm，作为垫层的下层管段试样应首先压平，为此可将该试样加热到140℃并保持15min，再置于两块光滑平板之间压平，上层管段应保持其原样不变。

每次试验用两个试样，但在裁制试样时，应多提供几个试样，以备试验结果相差太大时作补充试验用。

将试样在低于预期维卡软化温度（VST）50℃的温度下预处理至少5min；对于ABS和ASA试样，应在烘箱中90±2℃的温度下干燥2h，取出后在23±2℃的温度和50±5％的相对湿度下，冷却15±1min，然后将试样在低于预期维卡软化温度50℃的温度下预处理至少5min。

塑料维卡软化温度的测定（GB/T 8802-2001）适用于当材料开始迅速软化时，能测定出温度的热塑性塑料材料，不适用于结晶或半结晶的聚合材料。

1、基本原理把试样放在液体介质或加热箱中，在等速升温条件下测定标准压针在50±1N力的作用下，压入从管材或管件上切取的试样内1mm时的温度，该温度即为试样的维卡软化温度（VST）。

2、试验设备可采用液浴槽或烘箱加热装置，宜采用加热温度及压入深度可自动记录的设备。

选用合适的液体（液体石蜡、变压器油、甘油和硅油等），应保证在测试温度下是稳定的，并且在测试中对试样不产生影响，如软化、膨胀、破裂。

3、试验步骤管材试样应是从管材上沿轴向截下的弧形管段，长度约为50mm，宽度10mm～20mm；管件试样应是从管件的承口、插口或柱面上截下的弧形片断，对于直径小于或等于90mm 的管件，试样长度和承口长度相等，直径大于90mm的管件，试样长度为50mm，试样的长度均为10mm～20mm，而且试样应从没有合模线或注射点的部位切取。

如果管材或管件壁厚大于6mm，则应采用合适的方法加工管材或管件外表面，使壁厚减至4mm，如果管件承口带有螺纹，则应车掉螺纹部分，使其表面光滑。

壁厚在2.4mm～6mm（包括6mm）范围内的试样，可直接截下测试。

如果管材或管件壁厚小于2.4mm，则可将两个弧形管段叠加在一起，使其总厚度不小于2.4mm，作为垫层的下层管段试样应首先压平，为此可将该试样加热到140℃并保持15min，再置于两块光滑平板之间压平，上层管段应保持其原样不变。

每次试验用两个试样，但在裁制试样时，应多提供几个试样，以备试验结果相差太大时作补充试验用。

将试样在低于预期维卡软化温度（VST）50℃的温度下预处理至少5min；对于ABS和ASA试样，应在烘箱中90±2℃的温度下干燥2h，取出后在23±2℃的温度和50±5％的相对湿度下，冷却15±1min，然后将试样在低于预期维卡软化温度50℃的温度下预处理至少5min。

维卡软化点温度测定仪简介维卡软化点温度测定仪（Vicat softening point temperature tester）是一种常用的材料热学性质测试仪器，主要用于测定塑料、橡胶、陶瓷等材料的软化点温度和熔点等热学性质。

该仪器由维卡软化点装置、加热系统、温控系统、测试程序控制系统和电子计时器等组成。

原理维卡软化点温度测定仪的工作原理是利用维卡装置对试样进行塑性变形，直到试样中的针状体（维卡针）完全穿透试样为止，同时记录下软化点温度。

软化点温度是指材料由固态向液态转变时的温度，对塑料和橡胶而言，软化点温度是评价其加工性和使用温度范围的重要指标。

使用方法1.准备试样：按照试样制备要求，制备符合标准要求的试样，并在试样中央用刀片划一条长度为2mm、深度为1mm的切口，以便维卡针能够精准穿透试样。

2.加热系统调试：将试样安装在维卡装置中，并初始化加热系统和温控系统。

根据试样材料的不同，输入相应的加热温度和保温时间，并启动系统。

3.测定软化点：在加热过程中，观察维卡针与试样的接触情况，当维卡针刺透试样达到指定深度时即可停止加热，并记录下此时的温度作为试样的软化点温度。

注意事项1.制备试样时需要严格按照标准要求进行，以保证测试结果的准确性。

2.测定软化点时，如果试样中发生裂纹或变形，需要进行重新测试。

3.测定前应检查维卡装置和加热系统是否正常工作，确保安全使用。

设备维护1.每次使用前，应对维卡装置和加热系统进行清洁和检查，确保无杂质和损坏。

2.定期进行维护保养，保证仪器的正常工作。

如更换加热管、检查加热系统的电路连接等。

3.长时间不使用时，应进行适当的防尘、防潮措施，避免灰尘和湿气对仪器的损伤。

总结维卡软化点温度测定仪是一种常用的材料热学性质测试仪器，通过维卡装置对试样进行塑性变形，测定软化点温度，是评价塑料和橡胶加工性和使用温度范围的重要指标。

使用时需要严格按照制样和测试要求进行操作，对仪器进行定期维护保养，以确保测试结果的准确性和仪器的正常工作。

维卡软化温度是指当匀速升温时，某一负荷条件下，横截面积为1mm2的标准压针刺入热塑性塑料1mm深时的温度。

该温度反映了材料在升温装置中使用时期望的软化点，即材料在受热和受力的情况下的耐热性能。

维卡软化温度测试仅适用于热塑性硬质或半硬质塑料.材料在使用过程中受力和受热的情况下需要测试维卡软化温度或者热变形温度。

受力面积小如针尖的测维卡软化温度，受力面积较大的测热变形温度。

①原理：材料的软化实质上是玻璃化转变。

低于玻璃化转变点时材料为刚性状态，高于玻璃化转变点时，材料为软化状态，可由横截面积为1 mm2的标准压针刺入热塑性塑料1mm深来指定相同的软化程度，这样就方便不同的材料按照相同的测试条件进行比较②测试条件：（试验环境23±2℃，50±5%RH）两种负荷（10N 和50N）和两种升温速率条件（50℃/h和120℃/h），两两组合共有四种条件：1.10N，50℃/h；2.10N，120℃/h；3.50N，50℃/h；4.50N，120℃/h。

③尺寸要求：品材质需均匀，底面为边长10mm的正方形或者直径10mm的圆形，上下表面平行，厚度为3-6.5mm④标准：ISO306:2004、GB/T1633-2000及ASTM D1525-2009 ISO与GB/T是一致的，但与ASTM D有两点区别。

一是ASTM D增加了可用流体粉末等作为传热介质的规定；二是两者加载负载时间不同，ISO是先将样品放入介质，5分钟后加载砝码再将千分表清零，ASTM D玻璃化转变温度是高分子链段由不能运动到能运动的一个转折温度，严格来讲该转变是一个区域，称为玻璃化转变区域，其研究对象是微观的链段，是站在高分子链结构上进行的研究。

热变形温度则是针对高分子材料而言的，是高分子材料开始发生热变形的温度。

热变形温度是温度值，玻璃化转变温度是相态完全转化所对应温度，热变形温度是相态转化到一定程度所对应温度。

维卡与热变形温度都可以作为材料的耐热性指标温度，一般情况下维卡温度要高于热变形温度，看产品标准规定的是哪个温度，一般使用情况采用热变形温度的居多，即对材料的耐热性要求越来越高。

维卡温度测试方法嘿，朋友们！今天咱就来好好唠唠维卡温度测试方法。

你说这维卡温度测试啊，就好像是给材料做一次特别的“体检”。

想象一下，材料就像是一个运动员，而维卡温度测试就是看看它在特定条件下能有多“厉害”。

要进行这个测试呢，首先得准备好专门的设备，这就好比战士上战场得有称手的兵器呀！设备得调试好，不能有一点马虎。

然后把要测试的材料样品放进去，就像是把运动员送上赛场。

在测试过程中，温度会慢慢升高，这就像是给运动员不断增加难度。

看着材料在温度变化下的反应，就好像看着运动员努力突破自己的极限。

当材料达到一定的变形程度时，这个时候的温度就是关键啦，这就是维卡温度呀！这可不是随随便便就能测出来的哟！得非常仔细，非常认真。

就像你做饭放调料一样，多一点少一点味道可就差远了。

要是不仔细，那测出来的结果能准吗？肯定不行呀！而且，不同的材料可能需要不同的测试条件呢。

这就好比不同的运动员有不同的特长项目，得根据具体情况来调整测试方法。

你可不能用测塑料的方法去测金属呀，那不是乱来嘛！测试的时候还得注意环境因素呢，不能有干扰呀。

就像你在安静的环境里才能专心做事一样，要是周围乱糟糟的，肯定会影响测试结果呀。

维卡温度测试的意义可大着呢！它能让我们知道材料的性能，这样我们就能更好地利用这些材料呀。

比如说，知道了某种材料的维卡温度，我们就能判断它适不适合在高温环境下使用。

这就像你知道自己的能力，才能选择适合自己的工作呀！总之呢，维卡温度测试是个很重要的事儿，不能小瞧它。

我们得认真对待，用对方法，才能得出准确可靠的结果。

这样我们才能在各种领域更好地运用材料，做出更好的产品呀！大家说是不是这个理儿呢？。