高分子物理实验的电子版教案

实验9 维卡软化点测定实验

一、试验目的

1.测定热塑材料的维卡软化点温度，并掌握其实验方法；

2.正确使用热变形、维卡软化点测定仪，

二、实验原理

无定形高聚物在较低温度时，整个分子链和链段只能在平衡位置上振动，此时，聚合物很硬，像玻璃一样，加上外力只能产生较小的变形，除掉外力，又恢复原状。这时聚合物是处于玻璃态，当温度升高到某一温度，整个分子链相对其他分子来说仍然不能运动，但分子内各个链段可以运动，通过链段运动，分子可以改变形状，这时在外力作用下，高聚物可以发生很大变形，这时高聚物处于高弹态，再继续升温，高聚物整个分子链都可以发生位移，高聚物成为可以流动的粘稠态，称为粘流态。

各种塑料在高温作用下，所发生的变化是不同的，温度在很大的程度上影响着塑料各方面的性质，为了测量塑料随着温度上升而发生的变形，确定塑料的使用温度范围，设计了各种各样的仪器，规定了许多实验方法。最常用的是“马丁耐热实验方法”、“维卡软化实验方法”、“热变形温度实验方法”。这些方法所测定的温度，仅仅是该方法规定的载荷大小，施力方式，升温速度下到达规定的变形值的温度，而不是这种材料的使用温度上限。

维卡软化点温度指在特定的均匀的升温速度条件下，施加特定的负载后，横截面积1mm2平头针刺入塑料试样中1mm时的温度。

将被测试样装在顶针下面，载荷杆与其垂直，放入热载体硅油中，装好百分表，然后用选定的升温速度开始升温，用百分表读取针头垂直压入试样的深度，当该深度达到1mm 时，读取此时的温度即为维卡软化点温度。

三、实验设备及条件

XWY-300型热变形、维卡软化点温度测定仪。

1.技术参数：

（1）.测试范围室温～120 ºC

（2）每次测量试样数量3件

（3）加热功率3000W/200V

（4）保温浴槽等速升温A= 5 ± 0.5 ºC /6 min B = 12 ± 1.0 ºC /6 min

(5) 静负载范围A=5000 ± 5.0g B = 5000 ± 5.0g

(6) 变形测量精度0.01mm

(7) 液体传热介质硅油或变压器油

2.结构及工作原理

本机为机电一体化结构，主要由测量控制系统与主机两部分组成。主机装有自动提升、保温浴槽、位移传感器及温度传感器，实现了电控测量、数字显示、计算机数据处理。

3. 操作面板使用说明

3LD 电源指示灯；2STB 工作台停止；

2SQB 工作台升；3SQB 工作台降；

4LD 加热指示；1SQB 加热启动按钮；

1STB 加热停止按钮；KK 搅拌机开/停开关。

4. 维卡试验机测控软件界面说明

（1）温度显示框：显示当前三架位摄氏温度

（2）（位移显示框：显示当前三架位相对零点的位移量

（3）参数显示框：显示当前上次试验以及当前试验设置的温升速率以及最高温限

（4）时间显示框：显示当前时间以及当前试验进行时间

（5）态显示框：显示三架位温度传感器的工作参数以及工作状态，并在试验中显示已经得到的目标温度数值

（6）图形显示框：显示测试中温度—位移曲线

（7）功能选择：

a)维卡”“变形”：选择系统功能状态，选择“维卡”功能状态后，系统进入维卡测试状态，下面的各项操作功能均为维卡试验；选择“变形”功能后，系统进入热变形测试状态，下面的各项操作功能均为热变形测试。

b)试验开始：启动所设定的试验

c)实验终止：中断所设定的试验

d)实验参数：根据GB-1633以及GB-1634要求，对所作试验需要的参数，进行设置。其中，试验序号必须为唯一值，并符合文件名命名规范，它用来对温度

—位移曲线数据进行文件保存。

e)系统设置：可以设置统本身的一些参数设置，以及对系统的温度、位移进行校准

f)结果处理：对上次完成的试验结果进行报告处理。该项处理应当及时进行，当有新的试验完成后，上次试验结果将丢失！！

g)退出：系统退出

实验条件

1.试样厚度＞3mm，面积＞10mm´10mm要求表面平整光滑。

2.加在试样上面载荷质量为5kg。

四、实验步骤

1.接通电源，使主机和控制系统接通

2.进入控制界面

3.放置试样

4.维卡测试过程

选择“维卡”功能，设置实验数据，启动实验，结果处理

实验参数设置

五、实验报告要求

1、简述实验原理。

2、明确操作步骤和注意事项。

3. 列出实验结果。

六、预习要求

1、弄清实验原理。

2、了解维卡试验机结构，操作规程及注意事项（来实验室进行）。

3. 写好预习报告。

七、实验注意事项

实验前要认真预习，集中精神听指导讲解，操作维卡试验机时，应认真细致，注意安全，维护实验室秩序。