塑料聚苯乙烯检测高低温湿热试验箱试验

2024/10/14   下载量： 0 次

方案摘要

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应用领域 石油/化工
检测样本 聚苯乙烯(PS)
检测项目
参考标准 GB/T 2423.3-2016

本试验方案旨在利用高低温湿热试验箱对塑料聚苯乙烯进行全面检测，通过模拟不同的高低温湿热环境，评估聚苯乙烯在温度、湿度变化条件下的物理性能、化学性能及尺寸稳定性等方面的变化。方案详细阐述了试验设备、样品准备、试验步骤、测试指标及数据记录与分析方法，为聚苯乙烯材料的质量控制和应用提供科学依据。

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配置单
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一、试验设备


  1. 高低温湿热试验箱：能够精确控制温度范围（如 - 40℃至 + 100℃）、湿度范围（如 20% - 98% RH），且具备良好的温度和湿度均匀性。

  2. 电子万能试验机：用于测量聚苯乙烯的拉伸强度、弯曲强度等力学性能。

  3. 热变形温度测定仪：测定聚苯乙烯的热变形温度。

  4. 尺寸测量工具：如游标卡尺、千分尺等，精确测量聚苯乙烯样品的尺寸变化。

  5. 红外光谱仪（IR）：分析聚苯乙烯在试验前后化学结构的变化。


二、试验样品


  1. 选取具有代表性的聚苯乙烯塑料样品，样品的形状和尺寸应根据测试要求进行制备。例如，制备拉伸试验样品为标准哑铃状，尺寸符合相关标准。

  2. 对样品进行预处理，确保样品表面清洁、无瑕疵、无应力集中点。将样品在标准环境条件（如温度 23℃、相对湿度 50%）下放置一定时间，使其达到平衡状态。


三、试验步骤


  1. 初始性能测试

    • 在标准环境条件下，使用电子万能试验机对聚苯乙烯样品进行拉伸强度和弯曲强度测试，记录测试结果。

    • 采用热变形温度测定仪测定聚苯乙烯的热变形温度。

    • 用尺寸测量工具测量样品的初始尺寸，包括长度、宽度、厚度等，记录数据。

    • 通过红外光谱仪对样品进行化学结构分析，获取初始化学结构信息。

  2. 高低温湿热试验

    • 低温低湿条件：温度 - 40℃，湿度 20% RH，保持一定时间（如 4 小时）。

    • 高温高湿条件：温度 80℃，湿度 98% RH，保持相同时间。

    • 温度循环条件：在一定的温度范围内（如 - 20℃至 + 60℃）进行循环，每个循环包括升温、保温、降温过程，湿度保持在一定值（如 50% RH），循环次数根据需要设定。

    • 将预处理后的聚苯乙烯样品放入高低温湿热试验箱中。

    • 设置不同的温湿度条件组合，例如：

    • 在每个温湿度条件或循环结束后，将样品取出，在标准环境条件下放置一段时间，使其恢复到接近初始状态。

  3. 试验后性能测试

    • 再次使用电子万能试验机对样品进行拉伸强度和弯曲强度测试，比较试验前后力学性能的变化。

    • 重新测定热变形温度，观察其是否发生改变。

    • 用尺寸测量工具测量样品的尺寸，计算尺寸变化率，评估尺寸稳定性。

    • 再次使用红外光谱仪分析样品的化学结构，与初始化学结构进行对比，判断是否发生化学变化。


四、测试指标


  1. 力学性能指标

    • 拉伸强度：反映聚苯乙烯在拉伸载荷下的抵抗能力，单位为 MPa。

    • 弯曲强度：衡量聚苯乙烯在弯曲载荷下的强度，单位为 MPa。

  2. 热性能指标

    • 热变形温度：表示聚苯乙烯在一定负荷下发生变形的温度，单位为℃。

  3. 尺寸稳定性指标

    • 尺寸变化率：通过计算试验前后样品尺寸的差值与初始尺寸的比值，以百分比表示，评估聚苯乙烯在温湿度变化下的尺寸稳定性。

  4. 化学结构指标

    • 红外光谱特征峰：分析聚苯乙烯在试验前后红外光谱中特征峰的位置、强度和形状变化，判断化学结构是否发生改变。


五、数据记录与分析


  1. 数据记录

    • 在试验过程中，详细记录每个样品在不同温湿度条件下的试验数据，包括力学性能测试数据、热变形温度、尺寸测量数据和红外光谱图等。

    • 将数据整理成表格形式，便于后续分析和比较。

  2. 数据分析

    • 对力学性能数据进行统计分析，计算平均值、标准差等，绘制力学性能随温湿度条件变化的曲线，分析温湿度对聚苯乙烯力学性能的影响规律。

    • 比较试验前后热变形温度的变化，评估温湿度对聚苯乙烯热性能的影响。

    • 分析尺寸变化率数据，探讨温湿度与聚苯乙烯尺寸稳定性的关系。

    • 通过对红外光谱图的对比分析，确定聚苯乙烯在试验过程中是否发生化学结构变化。

    • 根据数据分析结果，综合评价聚苯乙烯在高低温湿热环境下的性能表现，为其在不同应用场景下的使用提供参考依据。


文献贡献者

广东皓天检测仪器有限公司
银牌会员 丨 第3年
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