维卡温度测定讲解
维卡软化温度测定
实验项目名称：热塑性塑料维卡软化温度的测定
实验项目性质：普通实验
所属课程名称：高分子物理
实验计划学时：3学时
一、实验目的
1．了解热塑性塑料材料的维卡软化温度。
2．学习维卡软化温度测定仪的使用方法。
二、演示（参观）内容
演示（参观）RW--3型维卡软化温度测定仪测定某种热塑性塑料的维卡软化温度的过程。
维卡软化温度也是塑料耐热性的指标之一，材料达到维卡软化温度时，已经处于软化可塑状态，所以曾有人把维卡软化温度和热机械曲线上的玻璃化转变温度相联系，并在实测的基础上提出了一个经验公式，把维卡软化温度和玻璃化转变温度用一个简单的公式建立了换算关系。
维卡软化温度适用于控制材料质量和作为鉴定新品种塑料热性能的一个指标，但它代表材料的使用温度。
三、观察（考察）内容
（1）用于测试维卡软化温度的试样尺寸及外观要求；
（2）实验的温度条件；
（3）实验负荷的选择；
（4）试样的针入度；
（5）试样的安装要求；
（6）实验结果的处理。
四、试验报告要求
试验报告包括下列各项:
1) 实验日期
2) 实验名称与目的
3) 实验方法概述
4）实验结果与讨论
5）试验人员，试验日期
五、思考题
1、热塑性塑料试样的尺寸对维卡软化温度测试结果有何影响?
2、热塑性塑料试样的制备方法对维卡软化温度测试结果有何影响?。
维卡软化温度
维卡软化温度
维卡是采用一个针状探头刺入样条一定深度的温度。
是指热塑性塑料放于液体传热介质中，在一定的负荷和一定的等速升温条件下，试样被1平方毫米的压针头压入1毫米时的温度，对应的国标是GB/T 1633-2000。
热变形温度的测试是测试样条弯曲一定尺寸的温度，1.82MPa和0.45MPa是HDT(热变形温度)测试的载荷，可以参考HDT(热变形温度)测试标准。
一般情况工程塑料用1.82的，比如，尼龙，PET，PBT等，热变形低的常用0.45的，PP，PE，PS等。
对于同一种塑料，比如尼龙，1.82测出的温度一般情况下要比0.45的低。
热变形与维卡可在同一台仪器测，只是压头与载荷不同。
维卡的压头是面积为1平方毫米的针头，热变形的是具有一定圆弧的斧型压头。
软化点:物质软化的温度。
主要指的是无定形聚合物开始变软时的温度。
它不仅与高聚物的结构有关，而且还与其分子量的大小有关。
测定方法有很多。
测定方法不同，其结果往往不一致。
较常用的有维卡(Vicat)法和环球法等。
热变形温度:测定试样受某一荷重时产生变形(或软化)至一定量的温度。
热变形温度:以标准样条为例，在一定的升温速率及载荷作用下，样条挠度变化0.21mm时对应的温度。
维卡软化点:在一定的升温速率及载荷作用下，压头进入标准试样1mm时对应的温度。
升温速率和载荷分别有两种标准。
塑料软化点(维卡)的测定
1．试样与预处理 （1）试样厚度为6mm，宽和长各为20mm。 （2）试样的支撑面和侧面应平行，表面平整光滑、
无气泡、无锯齿痕迹、凹痕或飞边等缺陷。 （3）每组试样为2个。 （4）试样的预处理可按产品标准规定进行，产品
标准若无规定时，可直接进行测定。
2．实验设备
本实验采用RHV－300微机控制式热变形维卡软化 点温度测定仪来测量塑料软化点温度。此试验仪 由机械部分和电气部分组成：机械部分主要完成 承载液压油，装夹试样，对试样施加固定载荷以 及对液压油的搅拌等。电气部分完成对液压油的 加热和控温，试验数据的采集和对整个试验过程 的控制。
塑料软化点（维卡）的测定
一、实验目的 测定热塑性材料的软化点（维卡）的温度，并掌握
其试验方法。
二、实验简述（实验原理）
本实验是在特定的液体传热介质中、一定的升温 速度下，施加特定的负载后，横截面积为1mm2 的平头针刺入塑料试样中1mm时的温度。
各种塑料的高温作用下，所发生的作用是不同的， 温度对塑料的各方面的性质影响较大，为了测定 塑料温度随温度上升而发生变形来确定塑料使用 的范围，规定了许多的测试方法，最常用的是 “马丁耐热试验方法”、“维卡软化点测试方 法”。这些方法测试的温度，仅仅是在该方法规 定的载荷大小、施力方式、升温速度下到达规定 的变形量时的温度，而不是这种材料的使用温度 上限。
四、实验过程
（1）将被测试样放在支架上，其中心位置应在顶针 头下面，载荷杆与试样垂直，经机械加工的试样， 加工面应紧贴支架底座。
（2）将装好试样的支架小心浸入浴槽内，试样位于 液面35mm以下，起始温度应至少低于该材料软 化点（维卡）50℃。
（3）试样装好后，加上负载，打开搅拌器搅拌 5min后调节变形测量装置，使之为零。
建筑管材维卡软化温度试验-概述说明以及解释
建筑管材维卡软化温度试验-概述说明以及解释1.引言1.1 概述建筑管材是建筑工程中不可或缺的一部分，而管材的质量和性能直接影响着建筑物的稳定性和安全性。
维卡软化温度是管材材料热性能的重要指标之一，其大小可以反映出管材在高温环境下的变形和稳定性。
本文将对维卡软化温度进行试验研究，探讨其测试方法、影响因素及应用前景，旨在为建筑管材的选择和设计提供参考依据。
1.2 文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分，将介绍维卡软化温度试验的背景和目的，以及本文的结构。
在正文部分，将详细介绍维卡软化温度的定义、测试方法和影响因素。
最后，在结论部分，将对实验结果进行分析，展望维卡软化温度在建筑管材领域的应用前景，并总结本文的主要观点和结论。
通过这样的结构安排，读者可以系统地了解维卡软化温度试验的相关知识，并对其在建筑管材领域的意义有一个清晰的认识。
1.3 目的：本文旨在对建筑管材中常用的维卡软化温度进行试验研究，通过实验测试和数据分析，探讨不同管材的软化温度特性，为建筑材料的选择和应用提供依据。
同时，通过比较不同因素对软化温度的影响，探讨管材的耐热性能，为提高建筑管材的使用寿命和安全性提供技术支持。
通过本研究，可以为建筑工程领域提供参考和借鉴，促进管材行业的发展与进步。
2.正文2.1 维卡软化温度的定义维卡软化温度是指在一定加载条件下，聚合物材料变得软化且开始流动的温度。
它是一种重要的热性能指标，用于评估建筑管材在高温环境下的耐热性能以及抗变形能力。
维卡软化温度通常用来描述聚合物材料在加热过程中的行为，即当材料受热至一定温度时，材料的黏度会降低并开始软化，最终导致材料的流动性增加。
在建筑管材行业中，维卡软化温度的测试非常重要，因为管道材料经常会在高温环境下运行，例如在暖气管道、地暖管道等应用中。
通过测定维卡软化温度，可以评估管道材料在高温环境下的性能表现，从而确保管道系统的安全可靠运行。
维卡软化温度的测定方法通常采用热变形仪或DSC等热分析仪器进行，在一定的加热速率下进行测试，通过监测材料的变形行为和热性能变化来确定软化温度。
维卡软化温度测试2012
测试原理
• 维卡软化温度测试是通过针入深度试验测试来测 定热塑性软化点的方法。 • 随着温度升高，高分子材料内部的分子链或者基 团热运动加热，材料抵抗外力的能力下降，在恒 定应力作用下压入针头试样的深度因之逐步加深。 但由于分子结构和聚集态结构不同，材料抵抗外 力的能力也不同，表示出在相同温度和相同负荷 时，压针针入材料而且各种塑料的针入量对温度 变化的敏感度也有差别。
结果表示
• 测试材料的维卡软化温度是以维卡软化温 度的算术平均值来表示。
测试条件
•等速升温：A：50±5℃/h ，B：120±5 ℃/h均匀升温 A：5±0.5℃/6min；B：12±1.0℃/6min。
•砝码大小：9.81N（1000gf）；49.05N（5000gf）
•试验时的起始温度可取室温。
•以压针头刺入试样的量1mm为试验终点。
操作步骤
1.准备工作
a.向油箱内注入硅油，使油面与油箱上平面距离保持在 50~60毫米左右，试样浸入油面的深度至少为35毫 米。 b.关闭冷却水进水口，打开排水口，使排水口敞开。 c.打开电源，预热机器10分钟。 d.开机顺序：工控机—电脑—试验主机。 e.检查试验主机上的“升”、“降”、“停”各按钮是桌面上的 “PowerTest-W”试验软件。 • 点击“试验”按钮，选择试验方案名“维卡”，并设置相关 的试验参数值，然后按“确定”。 • 轻按试验主机“开机”按钮，试验机通电。 • 按“升”按钮，升起试验架。 • 选择压针式压头，将其正确安装在无负载作用的负载杆底端。 • 将试样水平放置在未加负荷的压针下，压针压在试样中心； 提起砝码托盘把手，使压针压住试样。 • 轻按主机“降”按钮，试样及试样架装置进入油箱中。
测试标准
• GB/T1633-2000
维卡检验标准
塑料维卡软化温度的测定（GB/T 8802-2001）塑料维卡软化温度的测定（GB/T 8802-2001）适用于当材料开始迅速软化时，能测定出温度的热塑性塑料材料，不适用于结晶或半结晶的聚合材料。
塑料维卡软化温度的测定（GB/T 8802-2001）适用于当材料开始迅速软化时，能测定出温度的热塑性塑料材料，不适用于结晶或半结晶的聚合材料。
1、基本原理把试样放在液体介质或加热箱中，在等速升温条件下测定标准压针在50±1N力的作用下，压入从管材或管件上切取的试样内1mm时的温度，该温度即为试样的维卡软化温度（VST）。
2、试验设备可采用液浴槽或烘箱加热装置，宜采用加热温度及压入深度可自动记录的设备。
选用合适的液体（液体石蜡、变压器油、甘油和硅油等），应保证在测试温度下是稳定的，并且在测试中对试样不产生影响，如软化、膨胀、破裂。
3、试验步骤管材试样应是从管材上沿轴向截下的弧形管段，长度约为50mm，宽度10mm～20mm；管件试样应是从管件的承口、插口或柱面上截下的弧形片断，对于直径小于或等于90mm的管件，试样长度和承口长度相等，直径大于90mm的管件，试样长度为50mm，试样的长度均为10mm～20mm，而且试样应从没有合模线或注射点的部位切取。
如果管材或管件壁厚大于6mm，则应采用合适的方法加工管材或管件外表面，使壁厚减至4mm，如果管件承口带有螺纹，则应车掉螺纹部分，使其表面光滑。
壁厚在2.4mm～6mm（包括6mm）范围内的试样，可直接截下测试。
如果管材或管件壁厚小于2.4mm，则可将两个弧形管段叠加在一起，使其总厚度不小于2.4mm，作为垫层的下层管段试样应首先压平，为此可将该试样加热到140℃并保持15min，再置于两块光滑平板之间压平，上层管段应保持其原样不变。
每次试验用两个试样，但在裁制试样时，应多提供几个试样，以备试验结果相差太大时作补充试验用。
将试样在低于预期维卡软化温度（VST）50℃的温度下预处理至少5min；对于ABS和ASA试样，应在烘箱中90±2℃的温度下干燥2h，取出后在23±2℃的温度和50±5％的相对湿度下，冷却15±1min，然后将试样在低于预期维卡软化温度50℃的温度下预处理至少5min。
微卡软化温度的测量
塑料维卡软化温度的测定（GB/T 8802-2001）适用于当材料开始迅速软化时，能测定出温度的热塑性塑料材料，不适用于结晶或半结晶的聚合材料。
1、基本原理把试样放在液体介质或加热箱中，在等速升温条件下测定标准压针在50±1N力的作用下，压入从管材或管件上切取的试样内1mm时的温度，该温度即为试样的维卡软化温度（VST）。
2、试验设备可采用液浴槽或烘箱加热装置，宜采用加热温度及压入深度可自动记录的设备。
选用合适的液体（液体石蜡、变压器油、甘油和硅油等），应保证在测试温度下是稳定的，并且在测试中对试样不产生影响，如软化、膨胀、破裂。
3、试验步骤管材试样应是从管材上沿轴向截下的弧形管段，长度约为50mm，宽度10mm～20mm；管件试样应是从管件的承口、插口或柱面上截下的弧形片断，对于直径小于或等于90mm 的管件，试样长度和承口长度相等，直径大于90mm的管件，试样长度为50mm，试样的长度均为10mm～20mm，而且试样应从没有合模线或注射点的部位切取。
如果管材或管件壁厚大于6mm，则应采用合适的方法加工管材或管件外表面，使壁厚减至4mm，如果管件承口带有螺纹，则应车掉螺纹部分，使其表面光滑。
壁厚在2.4mm～6mm（包括6mm）范围内的试样，可直接截下测试。
如果管材或管件壁厚小于2.4mm，则可将两个弧形管段叠加在一起，使其总厚度不小于2.4mm，作为垫层的下层管段试样应首先压平，为此可将该试样加热到140℃并保持15min，再置于两块光滑平板之间压平，上层管段应保持其原样不变。
每次试验用两个试样，但在裁制试样时，应多提供几个试样，以备试验结果相差太大时作补充试验用。
将试样在低于预期维卡软化温度（VST）50℃的温度下预处理至少5min；对于ABS和ASA试样，应在烘箱中90±2℃的温度下干燥2h，取出后在23±2℃的温度和50±5％的相对湿度下，冷却15±1min，然后将试样在低于预期维卡软化温度50℃的温度下预处理至少5min。
维卡软化点温度测定仪
维卡软化点温度测定仪简介维卡软化点温度测定仪（Vicat softening point temperature tester）是一种常用的材料热学性质测试仪器，主要用于测定塑料、橡胶、陶瓷等材料的软化点温度和熔点等热学性质。
该仪器由维卡软化点装置、加热系统、温控系统、测试程序控制系统和电子计时器等组成。
原理维卡软化点温度测定仪的工作原理是利用维卡装置对试样进行塑性变形，直到试样中的针状体（维卡针）完全穿透试样为止，同时记录下软化点温度。
软化点温度是指材料由固态向液态转变时的温度，对塑料和橡胶而言，软化点温度是评价其加工性和使用温度范围的重要指标。
使用方法1.准备试样：按照试样制备要求，制备符合标准要求的试样，并在试样中央用刀片划一条长度为2mm、深度为1mm的切口，以便维卡针能够精准穿透试样。
2.加热系统调试：将试样安装在维卡装置中，并初始化加热系统和温控系统。
根据试样材料的不同，输入相应的加热温度和保温时间，并启动系统。
3.测定软化点：在加热过程中，观察维卡针与试样的接触情况，当维卡针刺透试样达到指定深度时即可停止加热，并记录下此时的温度作为试样的软化点温度。
注意事项1.制备试样时需要严格按照标准要求进行，以保证测试结果的准确性。
2.测定软化点时，如果试样中发生裂纹或变形，需要进行重新测试。
3.测定前应检查维卡装置和加热系统是否正常工作，确保安全使用。
设备维护1.每次使用前，应对维卡装置和加热系统进行清洁和检查，确保无杂质和损坏。
2.定期进行维护保养，保证仪器的正常工作。
如更换加热管、检查加热系统的电路连接等。
3.长时间不使用时，应进行适当的防尘、防潮措施，避免灰尘和湿气对仪器的损伤。
总结维卡软化点温度测定仪是一种常用的材料热学性质测试仪器，通过维卡装置对试样进行塑性变形，测定软化点温度，是评价塑料和橡胶加工性和使用温度范围的重要指标。
使用时需要严格按照制样和测试要求进行操作，对仪器进行定期维护保养，以确保测试结果的准确性和仪器的正常工作。
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(三)试验步骤
1．把试样放入支架，其中心位置约在压针头之下，距试样边缘应大于3
毫米。经机械加工的试样，加工面应紧贴支架底座。
2．插入温度计，使温度计水银球与试样相距3毫米以内，但不应触及试
样。．
3．将支架小心浸入浴槽内，试样位于液面35毫米以下，起始温度应至少
则应加砝码的重量由下式计算t
矿=1000(或50００)－Ｒ－Ｔ
式中：Ｗ一一砝码重量，克；
Ｒ一压针及负载杆的重量，克，
Ｔ～变形测量装置附加力，克。
注t由于仪器构造不同，附加力向下为正，向上为负。
5．测温装置：经校正的温度范围合适的局部浸入式水银温度计或其他
测温仪表，其分度值为1℃，
6．变形测量装置：具有精度为0．01毫米的百分表或其他测量装置。
(一)试样及预处理
1．试样厚度应为3～6毫米，宽和长至少为10×10毫米，或直径大于10
毫米。
(1)模塑试样厚度为3～4毫米。
(2)板材试样厚度取板材原厚，但厚度超过6毫米时，应在试样一面加
工成3～4毫米。如厚度不足3毫米时，则可由2块但至多不超过3块迭合
成厚度大于3毫米时，方能进行测定。‘
2．试样的支撑面和测面应平行，表面平整光滑、无气泡、无锯齿痕迹、
七十八、热堡性塑料软化点
(维卡)试验方法GBl633-79
本方法是测定热塑性塑料于液体传热介质中，在一定的负荷、·一定的等
速升温条件下，试样被l毫米压针头压入1毫米时的温度。
本方法仅适用于大多数热塑性塑料。
本方法测得的软化点(维卡)适用于控制质量和作为鉴定新品种热性能
的一个指标，但不代表材料的使用温度。
A速度：5±0．5℃／6分钟，
B速度：12±1．o℃／6分钟，
3．液体传热介质：传热介质的选择，以对试样无影响为原则，如硅
油、变压器油、液体石蜡、L-=醇等均可。并须室温时具有粘度较低的特
点。
4．砝码：
因试样承受的静负载Ｇ（Ｇ＝Ｗ＋Ｒ＋Ｔ）有两种：
ＧＡ＝１０００±５０＼０克
ＧＢ＝５００±５０＼０克
GG--17硅硼玻璃代替塑料试样进行校验)。负载杆能自由垂直移动，压针
固定于负载杆的末端，压针头应经硬化处理，其长3～5毫米，横截圆面积
为1．000±0．015毫米。，压针头平端与负载杆成直角，并不允许带有毛刺等缺
陷。
2．保温浴槽：为盛液体传热介质的浴槽，具有搅拌器、加热器。加热
器应能按下列速度等速升温：
四痕或飞边等映陷。
3．每组试样为2个。，
4．试样的预处理可按产品标准规定。产品标准若无规定时，可直接进行
1．支架；用于放置试样，并可方便地浸子保温浴槽中，支架和施加负
载的负载杆应选用热膨胀系数小的材料组成，在测定温度范围内I由于热膨
，胀引起变形测量装置的读数偏差不得超过0．02毫米(可用厚度3～4毫米的
低于该材料软化点(维卡)50℃。
4．加砝码，使试样承受GＡ负载或GＢ负载。开始搅拌，5分钟后调节变
形测量装置，使之为零。
5．按A速度或B速度升温。．
6．当压针头压入试样1毫米时，迅速记录此时温度，此温度即为该试样
的软化点(维卡)。
7．材料的软化点(维卡)以两个试样的算术平均值表示，如同组试样测
定结果之差大干2℃时，必须另取试样重做。