Експертиза пластичних мас - Посібник (Пономаренко Г.О.)

8.3.2. дослідження щільності

Щільність полімерів визначають за допомогою пікнометра і виражається у г/мл.

Метод дослідження полягає у визначенні об’єму зразка полімеру, який поміщено у пікнометр відомої місткості при температурному режимі 20°С.

Щільність твердих полімерів порівнюють із щільністю води при тій же температурі.

Хід дослідження щільності для рідинних полімерів:

масу полімеру довести до t° 20° ± 1°С;

пікнометр зважити з точністю до 0,0002 г;

помістити пікнометр у водяну баню з температурою 20° ± 1°С;

заповнити пікнометр полімером (для рідинних за допомогою воронки, кінчик якої опущений у пікнометр до рівня мітки). При цьому необхідно стежити за тим, щоб у налитому в пікнометр полімері не утворювалися бульбашки повітря, пікнометр повинен бути заповнений до мітки; воронка повинна бути видалена з пікнометра так, щоб її кінець не торкнувся горловини пікнометра;

пікнометр витримують протягом 30 хв.;

перевіряють наявність або відсутність бульбашок повітря;

за наявності бульбашок повітря — видаляють їх із стінок пікнометра, торкаючись їх тонким металевим дротом;

рівень рідинного полімеру у пікнометрі повинен постійно залишатися на одному місці й відстежується за міткою. За необхідності дозволяється додати декілька крапель полімеру або видалити надлишок за допомогою фільтрувального паперу.

заповнений пікнометр ретельно витерти зовні м'якою тканиною і зважити з точністю до 0,0002 г;

розрахунок щільності (Р) здійснити за формулою:

де m1 — маса у грамах наповненого пікнометра; m2 — маса у грамах порожнього пікнометра; Ра — щільність повітря, яка дорівнює 0,0012 г/мл; V — місткість пікнометра у мл.

Хід дослідження для твердих полімерів:

сухий пікнометр зважити з точністю до 0,0002 г;

заповнити водою до верху;

закрити скляною пробкою з капіляром;

занурити у водяну баню з температурою 20° ± 1 °С на 30 хв.;

точно встановити рівень води по мітці пікнометра, обережно доливаючи воду або видаляючи воду з капіляра за допомогою фільтрувального паперу;

пікнометр закрити пробкою, ретельно витерти зовні;

зважити з точністю до 0,0002 г;

вилити воду з пікнометра;

висушити в сушильній шафі;

охолодити в ексикаторі;

помістити декілька шматочків досліджуваної пластмаси;

закрити пікнометр пробкою;

зважити і влити небагато дистильованої води;

   закрити пікнометр пробкою, енергійно збовтати для видалення бульбашок повітря, що пристали до стінок;

   долити воду до верху, закрити пробкою;

   занурити у водяну баню з температурою 20° ± 1°С;

   після вирівнювання температур долити воду до мітки, закрити пробкою, ретельно витерти зовні і зважити з точністю до 0,0002 г.

Розрахунок щільності здійснити за формулою:

де m0 — маса у грамах порожнього пікнометра; m1 — маса у грамах пікнометра з водою; m2 — маса у грамах пікнометра з полімером; m3 — маса у грамах пікнометра з водою і полімером.

У тих випадках, коли полімер розчиняється у воді, її замінюють рідиною, в якій полімер не розчиняється, наприклад, бензином.

Для полімерів, щільність яких нижче від щільності води, застосовують суміш етилового спирту і чотирихлористого водню. Для цього дослідження проводять таким чином:

у циліндр наливають близько 100 мл етилового спирту;

розміщують у циліндрі зразок полімеру;

підливають по краплях чотирихлористий водень, доки полімер не спливе на поверхню;

суміш перемішують, стежачи за тим, щоб шматочки полімеру розподілилися рівномірно по всьому обсягу місткості і знаходилися у зваженому стані;

денсиметром замірюють щільність суміші.

Щільність суміші розчинників є щільністю полімеру, який знаходиться у них у зваженому стані.

Найважливіші характеристики фізико-хімічних властивостей різних пластмас представлено у табл. 9.

Таблиця 9

   Показники

 

Види

пластмас

Щільність, г/см3

Питома ударна в'язкість, кг×с/см2

Міцність при розтягуванні, кг/см2

Міцність при стисненні, кг/см2

Міцність при вигині, кг/см2

Твердість за Брінеллем, кг/мм2

Теплостійкість за Мартенсом, 0С

Водопоглинання, \% за 24 год.

Електрична міцність кВ/мм

Питомий об'ємний електричний опір, Ом/см

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Фенопласти

литі резити

1,3

2–8

350–450

700–2000

500–800

15–30

70–110

0,01–0,05

10–14

1011–1013

з мінераль­ним напов­нювачем (кварц, слюда)

1,6–1,9

3–9

280–500

1200–2500

500–550

30–50

120–150

0,02–0,06

10–16

1013–1014

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Фенопласти

(продовж.)

з деревною мукою

1,35–1,45

4–8

250–500

1400–1800

500–800

30

110–125

0,1–0,3

7–15

1010–1014

текстоліти

1,3–1,4

25–35

600–1600

2000–3000

1200–1600

30–45

125–150

0,4–0,7*

8–20

1010–1012

склотексто­літи

1,6–1,85

25–55

1000–2400

2900–3300

900–2000

30

170–185

0,03–0,6

12–26

1010–1013

Амінопласти з деревним наповнювачем

на основі мочевино­формальде­гідних смол

1,4–1,5

6–10

400–600

1000–2900

600–700

35–55

90–120

0,75–2,0

10–15

109–1011

на основі меламіно­формальде­гідних смол

1,4–1,5

6–10

500–600

1000–3000

800–900

35–55

120–160

0,3–0,6

12–18

1011–1012

Поліаміди

1,15

100

850–1050

>600

800–1000

6–10

>70

8

20–30

1013

Поліуретани

1,21

50–100

400–870

600–800

7,5

45–60

0,1

1014

Полівініл­хлориди

пластикати

1,26–1,4

не визн.

100-250

не визн.

не визн.

<1

не визн.

0,3

14–40

109–1013

вініпласти (без пласти­фікаторів)

1,38–1,4

30–150

400–700

800–1600

800–1200

15–18

65–80

0,01

15–35

1014–1015

Поліетилен

0,92–0,95

не визн.

100–300

не визн.

115–160

не визн.

50–60

0,0–0,01

21–40

1017

Поліметилмета­крилат

1,18

9–20

800–1000

1200–1600

800–1400

7–12

80

0,17

25

106

Полістирол

1,05–1,4

<\/a>") //-->