Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D1505-10 về mật độ của nhựa bằng kỹ thuật chuyển đổi mật độ

Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D1505-10 về mật độ của nhựa bằng kỹ thuật chuyển đổi mật độ

Tiêu chuẩn “Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D1505-10 về mật độ của nhựa bằng kỹ thuật gradient mật độ” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) công bố mô tả một phương pháp thử nghiệm để xác định mật độ của nhựa rắn. Phương pháp thử nghiệm này dựa trên việc quan sát mức độ chìm của mẫu thử trong cột chất lỏng cho thấy độ dốc mật độ so với các tiêu chuẩn mật độ đã biết. Phương pháp thử này tương đương với “ISO 1183-2 Nhựa - Phương pháp xác định mật độ của nhựa không xốp - Phần 2: Phương pháp cột gradient mật độ” do Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) phát triển. Tiêu chuẩn ISO này cũng xác định phương pháp cột gradient để xác định mật độ của nhựa hoặc dạng viên được đúc hoặc ép đùn không có lỗ rỗng ở dạng không có lỗ rỗng. Cột gradient mật độ là cột chứa hỗn hợp hai chất lỏng, mật độ trong cột tăng đều từ trên xuống dưới.

Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D1505-10 về mật độ của nhựa bằng kỹ thuật chuyển đổi mật độ

Theo tiêu chuẩn ASTM D1505-10, mật độ của chất rắn là một đặc tính dễ đo lường và thường hữu ích như một phương tiện để theo dõi những thay đổi vật lý trong mẫu, thể hiện và xác định tính đồng nhất giữa các mẫu. Phương pháp thử nghiệm được mô tả được thiết kế để tạo ra kết quả có độ chính xác cao hơn 0,05%. Khi mong muốn độ chính xác 0,05 phần trăm hoặc cao hơn, ống gradient phải được cấu hình sao cho khoảng cách thẳng đứng 1 mm thể hiện chênh lệch mật độ không lớn hơn 0,0001 g/cm3. Độ nhạy của cột khi đó là 0,0001 g/cm3 mm. Khi cần ít độ nhạy hơn, ống gradient phải được cấu hình theo độ nhạy cần thiết.

Các thiết bị được sử dụng trong các thử nghiệm này bao gồm:

  • Ống gradient mật độ: Một bình chia độ thích hợp có nút thủy tinh mài.
  • Bể nhiệt độ không đổi: Là cách kiểm soát nhiệt độ của chất lỏng trong ống ở mức 23 độ cộng 7 trừ 1 độ. Một áo nước ổn nhiệt xung quanh ống là một phương pháp thỏa đáng và thuận tiện để đạt được điều này.
  • Phao thủy tinh: Một loạt phao thủy tinh đã được hiệu chuẩn bao phủ phạm vi mật độ cần nghiên cứu và phân bố gần như đồng đều trong phạm vi đó.
  • Pycnometer: Là thiết bị dùng để xác định mật độ của phao tiêu chuẩn.
  • Chất lỏng thích hợp để điều chế gradient mật độ: Chi tiết về các chất lỏng này được nêu trong bảng trong tiêu chuẩn. Điều rất quan trọng là không có chất lỏng nào được sử dụng trong ống tạo ra hiệu ứng dung môi hoặc hóa học lên mẫu thử trong quá trình ngâm mẫu.
  • Tỷ trọng kế: Một loạt các tỷ trọng kế phù hợp bao gồm phạm vi mật độ cần đo. Các tỷ trọng kế này phải có tỷ trọng 0,001.
  • Cân phân tích: có độ chính xác từ 0,0001 g trở lên.
  • Bố trí siphon hoặc pipet để đổ đầy ống gradient: Thiết bị này phải được thiết kế sao cho tốc độ dòng chất lỏng có thể được điều chỉnh ở mức 10 ± 6 mL/phút.

Mẫu thử phải bao gồm một phần vật liệu được thử. Mảnh này phải được cắt thành bất kỳ hình dạng thuận tiện nào để dễ nhận biết, nhưng phải có kích thước cho phép đo vị trí chính xác nhất của tâm thể tích của mẫu lơ lửng. Khi cắt mẫu, phải cẩn thận để tránh thay đổi mật độ do ứng suất nén. Vị trí cân bằng của các mẫu màng trong phạm vi độ dày từ 0,025 đến 0,051 mm có thể bị ảnh hưởng bởi sức căng bề mặt. Nếu nghi ngờ hiệu ứng này, nên thử nghiệm các màng có độ dày không nhỏ hơn 0,127 mm. Mẫu phải không có tạp chất và lỗ rỗng cũng như không được có lỗ rỗng hoặc đặc điểm bề mặt có thể khiến bong bóng bị giữ lại.

Phao thủy tinh được chuẩn bị bằng bất kỳ phương pháp thích hợp nào sao cho chúng được ủ hoàn toàn, gần như hình cầu, có đường kính tối đa nhỏ hơn một phần tư đường kính trong của cột và không ảnh hưởng đến mẫu thử. Một dung dịch (400 đến 600 mL) chất lỏng được sử dụng trong ống gradient được chuẩn bị sao cho mật độ của dung dịch xấp xỉ bằng mật độ mong muốn thấp nhất. Trong khi các phao ở nhiệt độ phòng, chúng được giải phóng từ từ vào dung dịch. Phao chìm quá chậm được giữ lại, phao chìm quá nhanh sẽ bị loại bỏ hoặc để dành cho ống khác. Nếu cần thiết để có được khoảng cách phao phù hợp, các phao đã chọn sẽ được nghiền đến mật độ mong muốn bằng cách chà xát đầu phao lên một tấm kính đã trải một lớp vữa mỏng cacbua silic 400 hoặc 500 lưới hoặc chất mài mòn phù hợp khác. Cần theo dõi tiến trình bằng cách thả phao vào dung dịch thử theo từng khoảng thời gian và ghi lại sự thay đổi tốc độ chìm.

Các mẫu thử nghiệm trong đó mật độ thay đổi trong quá trình điều hòa lớn hơn độ chính xác cần thiết để xác định mật độ phải được điều hòa trước khi thử nghiệm theo phương pháp được liệt kê trong thông số kỹ thuật vật liệu ASTM hiện hành.

Mật độ của mẫu có thể được xác định bằng đồ thị hoặc bằng cách tính toán từ các mức mà tại đó mẫu bị xẹp bằng một trong các phương pháp được nêu trong tiêu chuẩn.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức này cung cấp cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ chuyên gia được đào tạo và thiết bị công nghệ tiên tiến, cũng cung cấp các dịch vụ thử nghiệm được xác định trong tiêu chuẩn "Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D1505-10 cho mật độ của nhựa với kỹ thuật gradient mật độ".

WhatsApp