1、第四章第四章 物理性能測試物理性能測試第一節(jié)第一節(jié) 塑料的吸水性及含水量測定塑料的吸水性及含水量測定前言 塑料吸水后會(huì)引起許多性能變化塑料吸水后會(huì)引起許多性能變化 電絕緣性能降低、模量減小、尺寸增大等機(jī)械物電絕緣性能降低、模量減小、尺寸增大等機(jī)械物理性能的變化。理性能的變化。 塑料吸水性大小決定于自身的化學(xué)組成塑料吸水性大小決定于自身的化學(xué)組成 分子主鏈僅有碳、氫元素組成的塑料，吸水性很分子主鏈僅有碳、氫元素組成的塑料，吸水性很小，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。小，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。 分子主鏈上含有氧、羥基、酰氨基等親水基團(tuán)的分子主鏈上含有氧、羥基、酰氨基等親水基團(tuán)的塑料，吸水性較大。

2、塑料，吸水性較大。 一、塑料含水量的測定一、塑料含水量的測定 塑料中含有一定量的水分，通常以試樣原質(zhì)量與試樣失塑料中含有一定量的水分，通常以試樣原質(zhì)量與試樣失水后的質(zhì)量之差與原質(zhì)量之比的百分比來表示。水后的質(zhì)量之差與原質(zhì)量之比的百分比來表示。 一般水分的存在對塑料的性能及成型加工會(huì)產(chǎn)生有害的一般水分的存在對塑料的性能及成型加工會(huì)產(chǎn)生有害的影響，而且水在高溫下會(huì)汽化，使制品產(chǎn)生氣泡。影響，而且水在高溫下會(huì)汽化，使制品產(chǎn)生氣泡。 目前廣泛使用的測定水分含量的方法有：目前廣泛使用的測定水分含量的方法有： 干燥恒重法、汽化測壓法和卡爾干燥恒重法、汽化測壓法和卡爾費(fèi)休試劑滴定法費(fèi)休試劑滴定法 （一）干燥

3、恒重法（一）干燥恒重法 是將試樣放在一定溫度下干燥到恒重，根據(jù)試樣前后的質(zhì)是將試樣放在一定溫度下干燥到恒重，根據(jù)試樣前后的質(zhì)量變化，計(jì)算水分含量。量變化，計(jì)算水分含量。 （二）汽化測壓法（二）汽化測壓法 是利用水的揮發(fā)性。在一個(gè)專門設(shè)計(jì)的真空系統(tǒng)中，加熱是利用水的揮發(fā)性。在一個(gè)專門設(shè)計(jì)的真空系統(tǒng)中，加熱試樣，試樣內(nèi)部和表面的水蒸發(fā)出來，使系統(tǒng)壓力增高，試樣，試樣內(nèi)部和表面的水蒸發(fā)出來，使系統(tǒng)壓力增高，由系統(tǒng)壓力的增加，求得試樣的含水量。由系統(tǒng)壓力的增加，求得試樣的含水量。 （三）卡爾費(fèi)休試劑滴定法（三）卡爾費(fèi)休試劑滴定法 用專門配制的試劑（用專門配制的試劑（卡爾卡爾費(fèi)休試劑），利用碘氧化二氧費(fèi)

4、休試劑），利用碘氧化二氧化硫時(shí)，需要定量的水這一原理來測量水分含量。化硫時(shí)，需要定量的水這一原理來測量水分含量。 二、塑料的吸水性測定二、塑料的吸水性測定 （一）定義及原理（一）定義及原理 塑料吸水的性能叫吸水性，是指塑料吸收水份的能力。塑料吸水的性能叫吸水性，是指塑料吸收水份的能力。 將試樣浸入保持一定溫度（通常溫度為將試樣浸入保持一定溫度（通常溫度為23）的蒸餾水中）的蒸餾水中經(jīng)過一定時(shí)間后（經(jīng)過一定時(shí)間后（24h）或浸泡到沸水中一定時(shí)間）或浸泡到沸水中一定時(shí)間（30min）后，測定浸水后或再干燥除水后試樣質(zhì)量的變）后，測定浸水后或再干燥除水后試樣質(zhì)量的變化，求出其吸水量?；?，求出其吸水量

5、。 吸水性的表示方法：吸水性的表示方法： 以試樣原質(zhì)量與試樣失水后的質(zhì)量之差與原質(zhì)量之比的百以試樣原質(zhì)量與試樣失水后的質(zhì)量之差與原質(zhì)量之比的百分比；單位面積試樣吸收水份的量；直接用吸收的水份量。分比；單位面積試樣吸收水份的量；直接用吸收的水份量。 可參照可參照GB/T 1034-2008塑料吸水性的測定。塑料吸水性的測定。（二）試驗(yàn)步驟及計(jì)算（二）試驗(yàn)步驟及計(jì)算1試驗(yàn)步驟（見教材相關(guān)內(nèi)容）試驗(yàn)步驟（見教材相關(guān)內(nèi)容）2試樣的吸水質(zhì)量分?jǐn)?shù)試樣的吸水質(zhì)量分?jǐn)?shù)試樣相對于初始質(zhì)量的吸水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為試樣相對于初始質(zhì)量的吸水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Wm，用吸水百分率來，用吸水百分率來表示，數(shù)值以表示，數(shù)值以%表示：表示：1

6、00112mmmmW100132mmmmW100332mmmmW（4-3） （4-4） （4-5） （三）試樣（三）試樣試樣類型試樣類型試樣尺寸（試樣尺寸（mm）模塑料模塑料長、寬長、寬60mm2mm，厚度，厚度1.00.1mm或或2.00.1mm的的方形試樣方形試樣管材管材直徑直徑76mm時(shí)，沿徑向切取時(shí)，沿徑向切取25mm1mm長的一段；長的一段；直徑直徑76mm時(shí)，沿徑向切取長時(shí)，沿徑向切取長76mm1mm，寬，寬25mm1mm樣片樣片棒材棒材直徑直徑26mm時(shí)，切取時(shí)，切取25mm1mm長的一段；長的一段；直徑直徑26mm時(shí)，切取時(shí)，切取13mm1mm長一段長一段片或板材片或板材邊長為

7、邊長為61mm1mm的正方形，厚度為的正方形，厚度為1.0mm0.1mm成品、擠出物、薄成品、擠出物、薄片或?qū)訅浩驅(qū)訅浩L、寬長、寬60mm2mm，厚度，厚度1.00.1mm或者或者2.00.1mm的方形試樣；的方形試樣；或被測材料的長、寬或被測材料的長、寬61 mm1mm，一組試樣有相同的，一組試樣有相同的形狀（厚度和曲面）形狀（厚度和曲面）各向異性增強(qiáng)塑料各向異性增強(qiáng)塑料邊長邊長100厚度厚度 （四）試驗(yàn)設(shè)備及影響因素（四）試驗(yàn)設(shè)備及影響因素 1 1試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備 天平、烘箱、干燥器、恒溫水浴、量具。天平、烘箱、干燥器、恒溫水浴、量具。 2 2影響因素影響因素 （1 1）試樣尺寸）試

8、樣尺寸 （2 2）材質(zhì)均勻性）材質(zhì)均勻性 （3 3）試驗(yàn)的環(huán)境條件）試驗(yàn)的環(huán)境條件 （4 4）試驗(yàn)溫度）試驗(yàn)溫度三、應(yīng)用舉例三、應(yīng)用舉例 圖圖4-1表明隨表明隨PTT含量含量的增加，材料的吸水的增加，材料的吸水率單調(diào)降低。率單調(diào)降低。 PTT含量含量20%時(shí)，時(shí)，PA6/PTT體系體系24 h和和168 h吸水率僅為同等吸水率僅為同等吸水條件下吸水條件下PA6吸水吸水率的率的41%和和47%。 PTT有效抑制了有效抑制了PA6的吸水性。的吸水性。圖圖4-1 PA6/PTT材料的吸水曲線材料的吸水曲線第四章第四章 物理性能測試物理性能測試第二節(jié)第二節(jié) 密度和相對密度的測定密度和相對密度的測定 一

9、、概念一、概念 1密度密度 密度是規(guī)定溫度下單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量數(shù)，用符號密度是規(guī)定溫度下單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量數(shù)，用符號表示。由于密度隨溫度的變化，故引用密度時(shí)必須指明表示。由于密度隨溫度的變化，故引用密度時(shí)必須指明溫度，溫度溫度，溫度t時(shí)的密度用時(shí)的密度用表示。表示。 2.相對密度相對密度 相對密度指一定體積物質(zhì)的質(zhì)量與同溫度情況下等體積的相對密度指一定體積物質(zhì)的質(zhì)量與同溫度情況下等體積的參比物質(zhì)質(zhì)量之比（常用的參比物為水）。參比物質(zhì)質(zhì)量之比（常用的參比物為水）。 3.表觀密度表觀密度 對于粉狀、片狀、顆粒狀、纖維狀等模塑料的表觀密度是對于粉狀、片狀、顆粒狀、纖維狀等模塑料的表觀密度

10、是指單位體積中的質(zhì)量；指單位體積中的質(zhì)量； 對于泡沫塑料的表觀密度是指單位體積的泡沫塑料在規(guī)定對于泡沫塑料的表觀密度是指單位體積的泡沫塑料在規(guī)定溫度和相對濕度時(shí)的質(zhì)量。故又稱體積密度或視在密度。溫度和相對濕度時(shí)的質(zhì)量。故又稱體積密度或視在密度。 二、塑料的密度及相對密度的測定二、塑料的密度及相對密度的測定 泡沫塑料以外的塑料密度及相對密度的測定可以參考國家泡沫塑料以外的塑料密度及相對密度的測定可以參考國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1033塑料塑料 非泡沫塑料密度的測定非泡沫塑料密度的測定相關(guān)部分。相關(guān)部分。 （一）（一）A法法浸漬法浸漬法 浸漬法是基于阿基米德定律，將體積的測量轉(zhuǎn)換為浮力的浸漬法是基于

11、阿基米德定律，將體積的測量轉(zhuǎn)換為浮力的測量，即只要測得該物體全浸沒在已知密度的浸漬液中的測量，即只要測得該物體全浸沒在已知密度的浸漬液中的浮力大小，就能計(jì)算出該物體的體積，進(jìn)而計(jì)算出測量物浮力大小，就能計(jì)算出該物體的體積，進(jìn)而計(jì)算出測量物體的密度。體的密度。 試樣的密度大于浸漬液的密度時(shí)，按照式試樣的密度大于浸漬液的密度時(shí)，按照式4-84-8計(jì)算。計(jì)算。 若試樣的密度小于浸漬液的密度，考慮重錘的影響，按照若試樣的密度小于浸漬液的密度，考慮重錘的影響，按照式式4-94-9計(jì)算：計(jì)算： （4-94-9） 式中：式中：m0，試樣的質(zhì)量，試樣的質(zhì)量，g； m1，試樣在浸漬液中的表觀，試樣在浸漬液中的表

12、觀質(zhì)量，質(zhì)量，g；0，浸漬液的密度，浸漬液的密度，g/cm3；s，試樣的密度，試樣的密度，g/cm3； mh0，試樣與重錘在浸漬液中的質(zhì)量，試樣與重錘在浸漬液中的質(zhì)量，g；mh1，重錘在浸漬液中的質(zhì)量，重錘在浸漬液中的質(zhì)量，g。01000hhsmmmm （二）（二）C法法滴定法滴定法 1 1測試原理測試原理 兩種可互溶的不同密度的液體，其中一種液體的密度低于兩種可互溶的不同密度的液體，其中一種液體的密度低于被測樣品的密度，而另一種液體的密度高于被測樣品的密被測樣品的密度，而另一種液體的密度高于被測樣品的密度，配制成混合浸漬液。度，配制成混合浸漬液。 將無氣孔的具有合適形狀的固體試樣放入恒溫的混

13、合浸漬將無氣孔的具有合適形狀的固體試樣放入恒溫的混合浸漬液中，不要使試樣附有氣泡，觀察試樣沉浮，若浮起來，液中，不要使試樣附有氣泡，觀察試樣沉浮，若浮起來，則加輕浸漬液，若沉下去，則加重浸漬液，每次加完，攪則加輕浸漬液，若沉下去，則加重浸漬液，每次加完，攪拌均勻，直至最輕的試樣和最重的試樣懸浮在混合浸漬液拌均勻，直至最輕的試樣和最重的試樣懸浮在混合浸漬液中。中。 用比重瓶測定相應(yīng)的混合浸漬液的密度，試樣的密度就介用比重瓶測定相應(yīng)的混合浸漬液的密度，試樣的密度就介于二者之間。于二者之間。 wwILsmm 2 2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備 天平、玻璃量筒、滴定管、恒溫水浴、容量瓶、溫度計(jì)、天平、玻璃量筒、滴

14、定管、恒溫水浴、容量瓶、溫度計(jì)、平頭玻璃攪拌棒。平頭玻璃攪拌棒。 3. 3. 方法要求方法要求 （1 1）稱量較低密度的浸漬液、恒溫到）稱量較低密度的浸漬液、恒溫到23230.50.5； （2 2）將試樣放入到量筒中。）將試樣放入到量筒中。 （3 3）觀察試樣的現(xiàn)象）觀察試樣的現(xiàn)象 （4 4）繼續(xù)滴加重浸漬液）繼續(xù)滴加重浸漬液 （5 5）用比重瓶法來測定混合浸漬液的密度；）用比重瓶法來測定混合浸漬液的密度； （6 6）稱量已干燥的比重瓶質(zhì)量；）稱量已干燥的比重瓶質(zhì)量； （7 7）將配好的混合液裝入比重瓶，在規(guī)定溫度恒溫）將配好的混合液裝入比重瓶，在規(guī)定溫度恒溫 （8 8）稱其質(zhì)量。）稱其質(zhì)量。

15、 4. 4. 影響因素影響因素 （1 1）試樣大小）試樣大小 （2 2）試樣上吸附氣泡）試樣上吸附氣泡 （3 3）輕重兩種浸漬液的選擇）輕重兩種浸漬液的選擇（三）密度柱法測定密度（三）密度柱法測定密度 1試樣及浸漬液試樣及浸漬液 片狀、粒狀或容易鑒別形狀的試樣，精確測量試樣體積中心片狀、粒狀或容易鑒別形狀的試樣，精確測量試樣體積中心位置。表面應(yīng)平整、清潔、無裂縫、氣泡、凹陷等。位置。表面應(yīng)平整、清潔、無裂縫、氣泡、凹陷等。 2玻璃浮標(biāo)的制備玻璃浮標(biāo)的制備 制備直徑為制備直徑為38mm、近似球形，經(jīng)過充分退火的玻璃球。、近似球形，經(jīng)過充分退火的玻璃球。選擇適當(dāng)?shù)娜芤后w系，注入量筒中，恒溫。選擇適

16、當(dāng)?shù)娜芤后w系，注入量筒中，恒溫。 裝入被校準(zhǔn)的玻璃浮球，攪拌均勻，如果浮標(biāo)下沉，則加入裝入被校準(zhǔn)的玻璃浮球，攪拌均勻，如果浮標(biāo)下沉，則加入密度較大的液體，反之，加入密度較小的液體，待浮標(biāo)在溶密度較大的液體，反之，加入密度較小的液體，待浮標(biāo)在溶液中懸浮靜止不動(dòng)至少液中懸浮靜止不動(dòng)至少30min，測定浮標(biāo)保持平衡狀態(tài)的液，測定浮標(biāo)保持平衡狀態(tài)的液體密度，即為該浮標(biāo)的密度。體密度，即為該浮標(biāo)的密度。3密度柱的配制密度柱的配制 圖圖4-3 配制密度柱配管裝置配制密度柱配管裝置(1輕液容器；輕液容器；2重液容器；重液容器；3電磁攪拌器；電磁攪拌器；4梯度管；梯度管；5恒溫水浴恒溫水浴)4測定試樣密度測定

17、試樣密度 測定三個(gè)試樣，用容器測定三個(gè)試樣，用容器A A中的輕液浸濕后，輕輕放入梯度柱中的輕液浸濕后，輕輕放入梯度柱中，高度位置處于穩(wěn)定平衡，測量其幾何中心高度，在所中，高度位置處于穩(wěn)定平衡，測量其幾何中心高度，在所繪制的浮標(biāo)密度繪制的浮標(biāo)密度( () )浮標(biāo)高度（浮標(biāo)高度（H H）的工作函數(shù)曲線圖）的工作函數(shù)曲線圖上，讀取試樣位于梯度柱中的高度所對應(yīng)的密度值，即為上，讀取試樣位于梯度柱中的高度所對應(yīng)的密度值，即為該試樣的密度。該試樣的密度。 或用內(nèi)插法計(jì)算如下或用內(nèi)插法計(jì)算如下 :yzab.yxa 5. 主要影響因素主要影響因素 （1 1）溫度）溫度 為了保持密度梯度管內(nèi)密度梯度穩(wěn)定平衡，為

18、了保持密度梯度管內(nèi)密度梯度穩(wěn)定平衡，要求溫度穩(wěn)定，而且恒溫水浴的液面要高于密度梯度液。要求溫度穩(wěn)定，而且恒溫水浴的液面要高于密度梯度液。液面恒溫水浴的控溫度為液面恒溫水浴的控溫度為0.10.1。 （2 2）試樣）試樣 試樣必須是容易確定中心位置，無空穴或其試樣必須是容易確定中心位置，無空穴或其他容易形成氣泡的表面缺欠。切割必須用銳利的刀片，避他容易形成氣泡的表面缺欠。切割必須用銳利的刀片，避免由于壓縮引起密度的改變。免由于壓縮引起密度的改變。 （3 3）打撈試樣）打撈試樣 ，必須小心，以避免破壞密度梯度液密度，必須小心，以避免破壞密度梯度液密度的線性平衡。的線性平衡。 （4 4）玻璃浮標(biāo)的標(biāo)定

19、）玻璃浮標(biāo)的標(biāo)定一定要準(zhǔn)確。觀察試樣的中心位置一定要準(zhǔn)確。觀察試樣的中心位置時(shí)，通常用測高儀，如用人眼觀察，一定要求水平觀察口。時(shí)，通常用測高儀，如用人眼觀察，一定要求水平觀察口。 （5 5）溶液因素）溶液因素 研究表明，對于水研究表明，對于水- -乙醇體系，密度梯度乙醇體系，密度梯度柱法的重復(fù)性和重現(xiàn)性不明顯依賴于材料本身的密度。柱法的重復(fù)性和重現(xiàn)性不明顯依賴于材料本身的密度。 三、應(yīng)用舉例三、應(yīng)用舉例 藥用塑料的密度試驗(yàn)方法藥用塑料的密度試驗(yàn)方法 在在20022002年國家藥品監(jiān)督管理局頒布的國家藥品包年國家藥品監(jiān)督管理局頒布的國家藥品包裝容器裝容器( (材料材料) )標(biāo)準(zhǔn)中，藥用塑料容器

20、（材料）普標(biāo)準(zhǔn)中，藥用塑料容器（材料）普遍采用了密度試驗(yàn)方法。遍采用了密度試驗(yàn)方法。 第四章第四章 物理性能測試物理性能測試第三節(jié)高分子的溶解性和溶液粘度測定第三節(jié)高分子的溶解性和溶液粘度測定 一、高分子樹脂的溶解性一、高分子樹脂的溶解性 高分子不易運(yùn)動(dòng)，溶解的第一步是溶劑分子滲入高分子內(nèi)高分子不易運(yùn)動(dòng)，溶解的第一步是溶劑分子滲入高分子內(nèi)部，使高分子體積膨脹、溶脹，然后高分子均勻分散到溶部，使高分子體積膨脹、溶脹，然后高分子均勻分散到溶劑中而溶解。劑中而溶解。 高分子材料的溶解性除與化學(xué)組成有關(guān)外，一般來說，相高分子材料的溶解性除與化學(xué)組成有關(guān)外，一般來說，相對分子質(zhì)量、等規(guī)度和結(jié)晶度越大，溶

21、解性越差。對分子質(zhì)量、等規(guī)度和結(jié)晶度越大，溶解性越差。 分子鏈形狀對溶解性也有顯著影響，交聯(lián)高分子一般不能分子鏈形狀對溶解性也有顯著影響，交聯(lián)高分子一般不能溶解，只能溶脹。溶解，只能溶脹。 材料中的添加成份也會(huì)影響其溶解性。材料中的添加成份也會(huì)影響其溶解性。 此外，高分子能否溶解于某種溶劑與溫度有決定性關(guān)系。此外，高分子能否溶解于某種溶劑與溫度有決定性關(guān)系。二、高分子溶液粘度的測定二、高分子溶液粘度的測定 （一）基本概念（一）基本概念 粘度粘度 又稱絕對粘度或動(dòng)力粘度，表示流體在流動(dòng)過程中，又稱絕對粘度或動(dòng)力粘度，表示流體在流動(dòng)過程中，單位速度梯度下所受的剪切應(yīng)力的大小。單位速度梯度下所受的剪

22、切應(yīng)力的大小。2. 運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度 液體的絕對粘度與其密度之比值。液體的絕對粘度與其密度之比值。3. 粘度比粘度比 又稱溶液溶劑粘度比或相對粘度，指在相同溫又稱溶液溶劑粘度比或相對粘度，指在相同溫度下，溶液粘度度下，溶液粘度與純?nèi)軇┱扯扰c純?nèi)軇┱扯?的比值。的比值。dtdr00ttr4. 特性粘度特性粘度增比粘度（增比粘度（sp）：表示溶液粘度比純?nèi)軇┱扯仍黾拥谋叮罕硎救芤赫扯缺燃內(nèi)軇┱扯仍黾拥谋稊?shù)，也是無量綱量。數(shù)，也是無量綱量。比濃粘度（比濃粘度（sp/c）表示單位濃度的溶質(zhì)所引起的粘度增）表示單位濃度的溶質(zhì)所引起的粘度增大值。比濃粘度的量綱是濃度的倒數(shù)。大值。比濃粘度的量綱是濃度的倒

23、數(shù)。比濃對數(shù)粘度比濃對數(shù)粘度(lnr)/c，其中，其中c表示聚合物溶液的濃度。表示聚合物溶液的濃度。比濃對數(shù)粘度的量綱也是濃度的倒數(shù)。比濃對數(shù)粘度的量綱也是濃度的倒數(shù)。特性粘度的定義為溶液濃度無限稀釋情況下的比濃粘度特性粘度的定義為溶液濃度無限稀釋情況下的比濃粘度（sp/c）或比濃對數(shù)相對粘度）或比濃對數(shù)相對粘度(lnr)/c100rspCCrCspClnlimlim00 （二）粘度的測定（二）粘度的測定 通常測定液體粘度的方法主要分三類：通常測定液體粘度的方法主要分三類： 液體在毛細(xì)管里的流出時(shí)間；液體在毛細(xì)管里的流出時(shí)間； 圓球在液體里落下的速度；圓球在液體里落下的速度； 液體在同軸圓柱體

24、間對圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。液體在同軸圓柱體間對圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。1. 1. 毛細(xì)管法毛細(xì)管法 （1 1）測量原理及計(jì)算）測量原理及計(jì)算 在規(guī)定溫度和環(huán)境壓力的條件下，在同一粘度計(jì)內(nèi)測定給在規(guī)定溫度和環(huán)境壓力的條件下，在同一粘度計(jì)內(nèi)測定給定體積的溶液和溶劑流出時(shí)間，求得粘度。定體積的溶液和溶劑流出時(shí)間，求得粘度。 式中：式中：r，相對粘度；，相對粘度；t，溶液流經(jīng)粘度計(jì)的時(shí)間，溶液流經(jīng)粘度計(jì)的時(shí)間，s；t0，溶劑流經(jīng)粘度計(jì)時(shí)間，溶劑流經(jīng)粘度計(jì)時(shí)間，s。 參照參照GB/T 1632.1-2008塑料塑料 使用毛細(xì)管粘度計(jì)測定聚合使用毛細(xì)管粘度計(jì)測定聚合物稀溶液粘度物稀溶液粘度標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 0t

25、tr （2 2）試驗(yàn)設(shè)備）試驗(yàn)設(shè)備 （3 3）方法要求）方法要求 溶液配制；溶液配制； 粘度計(jì)安裝，恒溫粘度計(jì)安裝，恒溫; 消泡；消泡； 計(jì)時(shí)；計(jì)時(shí)； 其中溶劑要測量三次，其中溶劑要測量三次，取其平均值。取其平均值。 （4）影響因素）影響因素 恒溫槽水浴溫度的精度要求恒溫槽水浴溫度的精度要求0.05。 溶液濃度對粘度的測試存在著很大的影響。選擇的溶液溶液濃度對粘度的測試存在著很大的影響。選擇的溶液濃度應(yīng)使溶液流經(jīng)時(shí)間與溶劑流經(jīng)時(shí)間之比不小于濃度應(yīng)使溶液流經(jīng)時(shí)間與溶劑流經(jīng)時(shí)間之比不小于1.2且且小于小于2.0。 測定過程中因?yàn)槊?xì)管垂直發(fā)生改變以及微粒雜質(zhì)局測定過程中因?yàn)槊?xì)管垂直發(fā)生改變以及微

26、粒雜質(zhì)局部堵塞毛細(xì)管而影響流經(jīng)時(shí)間。若兩次連續(xù)測定的溶劑的部堵塞毛細(xì)管而影響流經(jīng)時(shí)間。若兩次連續(xù)測定的溶劑的流下時(shí)間相差大于流下時(shí)間相差大于0. 4 s，則清洗粘度計(jì)。，則清洗粘度計(jì)。 為了使不同批次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可進(jìn)行比較，對不同溶劑，為了使不同批次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可進(jìn)行比較，對不同溶劑，應(yīng)選用不同的標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)。使溶劑流出時(shí)間為應(yīng)選用不同的標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)。使溶劑流出時(shí)間為100130s，動(dòng)能校正系數(shù)動(dòng)能校正系數(shù)210-2，此時(shí)可不需進(jìn)行動(dòng)能校正計(jì)算。，此時(shí)可不需進(jìn)行動(dòng)能校正計(jì)算。 2落球法及落球粘度落球法及落球粘度 （1）落球粘度）落球粘度 落球法是根據(jù)測定已知質(zhì)量和體積的小球在被測液體中通落球法是根據(jù)測

27、定已知質(zhì)量和體積的小球在被測液體中通過一定高度的液體柱所需要的時(shí)間，從而測定粘液的粘度。過一定高度的液體柱所需要的時(shí)間，從而測定粘液的粘度。 （2 2）測量原理及計(jì)算）測量原理及計(jì)算 上圖是最簡單的落球式粘度計(jì)，測定鋼球通過刻度所需要上圖是最簡單的落球式粘度計(jì)，測定鋼球通過刻度所需要的時(shí)間，如果在使用前用一種已知粘度的液體進(jìn)行同樣的的時(shí)間，如果在使用前用一種已知粘度的液體進(jìn)行同樣的測定，二者比較即可知道被測溶液的粘度測定，二者比較即可知道被測溶液的粘度。 其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下： 式中：式中：，液體的粘度，液體的粘度，Pa.s； K，粘度計(jì)常數(shù)，粘度計(jì)常數(shù)，Pa.s.m3/Kg.s

28、；1，鋼球的密度，鋼球的密度，Kg/m3；2，液體的密度，液體的密度，Kg/m3；t，流經(jīng)時(shí)間，流經(jīng)時(shí)間，s。tK21 （3 3）方法要求）方法要求 液體倒入試管內(nèi)，放入適當(dāng)?shù)那颍⒁馇蛏喜粦?yīng)粘附任液體倒入試管內(nèi)，放入適當(dāng)?shù)那颍⒁馇蛏喜粦?yīng)粘附任何氣泡；何氣泡； 粘液需在恒溫槽內(nèi)恒溫粘液需在恒溫槽內(nèi)恒溫15min；不同的球測量的精度是；不同的球測量的精度是不同的；不同的； 測天然乳膠粘度時(shí)，用測天然乳膠粘度時(shí)，用0.8%氨水調(diào)膠乳之總固體為氨水調(diào)膠乳之總固體為55%，其膠乳溫度控制為，其膠乳溫度控制為251。 （4 4）試驗(yàn)設(shè)備）試驗(yàn)設(shè)備 試管、恒溫槽（恒溫溫度波動(dòng)為試管、恒溫槽（恒溫溫度波動(dòng)

29、為0.050.05）、鋼球、溫度）、鋼球、溫度計(jì)（最小分刻度值為計(jì)（最小分刻度值為0.20.2）、秒表（分度值為）、秒表（分度值為0.10.1秒）。秒）。 3旋轉(zhuǎn)法旋轉(zhuǎn)法 基本原理：基本原理： 基于浸于流體中的物體基于浸于流體中的物體( (如圓筒、圓錐、圓板、球及其它如圓筒、圓錐、圓板、球及其它形狀的剛性體形狀的剛性體) )旋轉(zhuǎn)，或這些物體靜止而使周圍的流體旋旋轉(zhuǎn)，或這些物體靜止而使周圍的流體旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些物體將受到流體的粘性力矩的作用，粘性力矩轉(zhuǎn)時(shí)，這些物體將受到流體的粘性力矩的作用，粘性力矩的大小與流體的粘度成正比，通過測量粘性力矩及旋轉(zhuǎn)體的大小與流體的粘度成正比，通過測量粘性力矩及旋轉(zhuǎn)體的

30、轉(zhuǎn)速求得粘度。的轉(zhuǎn)速求得粘度。 分類：分類： 同軸圓筒內(nèi)旋式粘度計(jì)、單圓筒旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)、外筒旋轉(zhuǎn)同軸圓筒內(nèi)旋式粘度計(jì)、單圓筒旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)、外筒旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)、錐式粘度計(jì)、錐/ /板式粘度計(jì)等多種。板式粘度計(jì)等多種。 圖4-8 NDJ-1型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖 （2）基本操作）基本操作 準(zhǔn)備被測樣品，置于直徑不小于準(zhǔn)備被測樣品，置于直徑不小于70mm的燒杯或容器中，的燒杯或容器中，準(zhǔn)確的控制液體的溫度；準(zhǔn)確的控制液體的溫度； 測定前看粘度計(jì)上氣泡是否在中間位置，調(diào)測定前看粘度計(jì)上氣泡是否在中間位置，調(diào)“0”； 轉(zhuǎn)動(dòng)左右調(diào)節(jié)旋鈕，使氣泡調(diào)整到中間位置；轉(zhuǎn)動(dòng)左右調(diào)節(jié)旋鈕，使氣泡調(diào)整到中間位置； 將選

31、配號的轉(zhuǎn)子旋入連接螺桿上，旋轉(zhuǎn)升降鈕。使儀器將選配號的轉(zhuǎn)子旋入連接螺桿上，旋轉(zhuǎn)升降鈕。使儀器緩慢下降，轉(zhuǎn)子逐漸浸沒待測液中，直到轉(zhuǎn)子液面標(biāo)志和緩慢下降，轉(zhuǎn)子逐漸浸沒待測液中，直到轉(zhuǎn)子液面標(biāo)志和液面平齊，開啟開關(guān)調(diào)節(jié)適當(dāng)轉(zhuǎn)速，進(jìn)行測定；液面平齊，開啟開關(guān)調(diào)節(jié)適當(dāng)轉(zhuǎn)速，進(jìn)行測定； 當(dāng)指針趨于穩(wěn)定，按下指針控制開關(guān)，讀數(shù)；當(dāng)指針趨于穩(wěn)定，按下指針控制開關(guān)，讀數(shù)； 根據(jù)旋轉(zhuǎn)系數(shù)等計(jì)算公式得到結(jié)果。根據(jù)旋轉(zhuǎn)系數(shù)等計(jì)算公式得到結(jié)果。 （3）影響因素）影響因素 溫度。溫度對測定值有十分重要的影響。溫度升高，粘溫度。溫度對測定值有十分重要的影響。溫度升高，粘度下降，對于精確測量，最好不要超過度下降，對于精確測

32、量，最好不要超過0.1. 連接螺桿和轉(zhuǎn)子。應(yīng)保持干凈，否則將影響到轉(zhuǎn)子的正連接螺桿和轉(zhuǎn)子。應(yīng)保持干凈，否則將影響到轉(zhuǎn)子的正確連接和轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)子每次用完要及時(shí)的清洗。確連接和轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)子每次用完要及時(shí)的清洗。（不得在儀器上進(jìn)行清洗）。（不得在儀器上進(jìn)行清洗）。 轉(zhuǎn)子。正確選擇，或調(diào)整轉(zhuǎn)速，扭矩值在轉(zhuǎn)子。正確選擇，或調(diào)整轉(zhuǎn)速，扭矩值在1095%之間。之間。 其他。轉(zhuǎn)子放入樣品中時(shí)要避免產(chǎn)生氣泡，否則測量出其他。轉(zhuǎn)子放入樣品中時(shí)要避免產(chǎn)生氣泡，否則測量出的粘度值會(huì)降低，具體方法是將轉(zhuǎn)子傾斜的放入樣品中，的粘度值會(huì)降低，具體方法是將轉(zhuǎn)子傾斜的放入樣品中，然后再安裝轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子不能碰到杯壁和杯

33、底，被測量的樣然后再安裝轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子不能碰到杯壁和杯底，被測量的樣品必須沒過規(guī)定的刻度。品必須沒過規(guī)定的刻度。第四章第四章 物理性能測試物理性能測試第四節(jié)第四節(jié) 透氣性和透濕性透氣性和透濕性 塑料薄膜在用于農(nóng)作物的保濕時(shí)，對水蒸汽就需要有好的塑料薄膜在用于農(nóng)作物的保濕時(shí)，對水蒸汽就需要有好的阻隔性，而對氧氣和二氧化碳又需要有良好的透過性能；阻隔性，而對氧氣和二氧化碳又需要有良好的透過性能； 在用于食品包裝時(shí)對水蒸汽和氧氣需要良好的阻隔性，既在用于食品包裝時(shí)對水蒸汽和氧氣需要良好的阻隔性，既可防腐，防潮，又可保濕；可防腐，防潮，又可保濕； 充氣輪胎的內(nèi)胎、輸送氣體的膠管和某些密封制品，均要充氣輪胎

34、的內(nèi)胎、輸送氣體的膠管和某些密封制品，均要求透氣性低，氣體難以通過。求透氣性低，氣體難以通過。 各種高分子材料的阻隔性能相差很大，氣體透過系數(shù)相差各種高分子材料的阻隔性能相差很大，氣體透過系數(shù)相差100100萬倍。萬倍。 對高分子材料的透氣性和透濕性的測定是十分重要的。對高分子材料的透氣性和透濕性的測定是十分重要的。一、透氣性及其測定一、透氣性及其測定 塑料薄膜透氣系數(shù)或透氣量的測定，參照國標(biāo)塑料薄膜透氣系數(shù)或透氣量的測定，參照國標(biāo)GB/T1038-2000塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法 壓差法壓差法進(jìn)進(jìn)行的。行的。 （一）定義（一）定義 1氣體透過量氣體透過

35、量 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，單位透過面積、單位壓差標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，單位透過面積、單位壓差內(nèi)在內(nèi)在24h透過的氣體量，用透過的氣體量，用Qg表示，單位為：表示，單位為：m3/(m2Pa24h)。 2透氣系數(shù)透氣系數(shù) 標(biāo)淮狀態(tài)下，在單位時(shí)間內(nèi)，單位壓差下，標(biāo)淮狀態(tài)下，在單位時(shí)間內(nèi)，單位壓差下，透過單位面積、單位厚度薄膜的透氣量。用透過單位面積、單位厚度薄膜的透氣量。用Pg表示，單表示，單位為位為m3m/(m2Pas)。 （二）測定原理（二）測定原理 氣體通過薄膜的透過過程，從熱力學(xué)的觀點(diǎn)來看，是單分氣體通過薄膜的透過過程，從熱力學(xué)的觀點(diǎn)來看，是單分子擴(kuò)散過程。子擴(kuò)散過程。 透氣量或透氣系數(shù)的測定，是在一定溫度下，

36、讓試樣兩側(cè)透氣量或透氣系數(shù)的測定，是在一定溫度下，讓試樣兩側(cè)保持一定的氣體壓差，測量試樣低壓側(cè)的氣體壓力變化，保持一定的氣體壓差，測量試樣低壓側(cè)的氣體壓力變化，計(jì)算透氣系數(shù)。計(jì)算公式如下計(jì)算透氣系數(shù)。計(jì)算公式如下: 21001PPTPITAVtPPg210024PPTPTAVtPQg （三）測定方法及設(shè)備（三）測定方法及設(shè)備 測量聚合物透氣性方法很多，有真空法、恒壓法、恒容測量聚合物透氣性方法很多，有真空法、恒壓法、恒容法、還有近年來發(fā)展起來的法、還有近年來發(fā)展起來的MC3型氣體透過率測試儀等。型氣體透過率測試儀等。 1 1真空法真空法 在低壓側(cè)抽真空，高壓側(cè)為在低壓側(cè)抽真空，高壓側(cè)為1atm1atm的試驗(yàn)氣體，通過測量的試驗(yàn)氣體，通過測量低壓側(cè)的壓力、濃度的變化或流量的大小來測量流速。低壓側(cè)的壓力、濃度的變化或流量的大小來測量流速。 2 2MC3MC3型氣體透過率測試儀型氣體透過率測試儀其原理也是基于試樣兩側(cè)形成其原理也是基于試樣兩側(cè)形成壓差，壓力與時(shí)間成直線關(guān)系，壓差，壓力與時(shí)間成直線關(guān)系，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎庑盘?，從而?jì)將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎庑盘?，從而?jì)算出氣體透過率算出氣體透過率。二、透濕性及其測