CN112504911A - 一种测试高分子材料密度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测试高分子材料密度的方法，属于高分子材料技术领域。本发明测试高分子材料密度的方法使用的溶剂为白油。本发明采用白油作为介质，测试高分子材料的密度。白油的表面张力低，安全无毒，流动性和水相当，性能稳定，不吸水，在相同温度下的密度稳定；采用白油作为介质，测试时样品表面没有气泡，测试得到的结果稳定准确。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试高分子材料密度的方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
目前，测量高分子材料密度使用的介质是水或者无水乙醇。其中，水的表面张力较大，25℃下水的表面张力为72dynes/cm，远高于高分子材料的表面张力，由此在测试高分子材料密度时，材料表面会有气泡，而且产生的气泡的大小和数量是随机的，导致测试得到的密度值偏小且有波动；另外，由于水的密度较大，例如大于聚丙烯的密度，聚丙烯在水中会浮起来，因此在测试聚丙烯密度时，需将测试样品压在测试篮下面，导致测试过程操作繁琐，而且样品位置放置不当时，样品会浮起来，导致需重新进行测试。而无水乙醇会吸水，自身密度会波动且吸水率不确定，自身密度值不确定，作为介质时测试得到的样品的密度值有误差。高分子材料在生产加工过程中，也会由于物料的分布不均导致材料的密度不稳定。
因此，在测试高分子材料的密度时，要确定不稳定的原因是来源于测试过程中还是生产过程中，就需要一种测试方法，其使用的测试介质能够在测试样品的密度时消除测试过程中的影响而得到准确的密度值。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种测试高分子材料密度的方法，该方法使用的溶剂表面张力低，测试时样品表面没有气泡，得到的密度结果更准确。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种测试高分子材料密度的方法，所述方法使用的溶剂为白油。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述白油为3号工业级白油、3号化妆品白油、5号工业白油、5号化妆品白油中的至少一种。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述白油的密度为0.7000～0.9000g/cm3。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述高分子材料为聚丙烯材料。
本发明选用白油作为测试高分子材料密度的介质，白油的密度为0.7000～0.9000g/cm3，随着温度升高，密度降低，在空气中放置一周后密度没有变化，在经历先升温再降温后，同一温度下的密度也没有变化，性能稳定；白油无色透明，粘度和水相当，流动性佳；白油的表面张力低，在测试高分子材料的密度时，样品表面没有气泡，得到的密度结果更准确。而且，白油的密度较小，例如小于聚丙烯的密度，以白油为介质测试聚丙烯密度时，聚丙烯是下沉的，无需将测试样品压在测试篮下面，简化了测试过程的操作。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述方法为体积法，所述测试温度为20～50℃。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述测试温度为25℃。25℃是实验室要求的温度设定，该温度是最常用的测试密度的温度。在其他条件下，测试密度的温度有变化，温度为20～50℃之间，白油也可以作为介质对样品的密度进行准确的测试。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述方法根据国家标准GB/T 1033.1-2008中的规定进行测试。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述方法采用密度测试仪进行测试。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明采用白油作为介质，测试高分子材料的密度。白油的表面张力低，安全无毒，流动性和水相当，性能稳定，不吸水，在相同温度下的密度稳定；采用白油作为介质，测试时样品表面没有气泡，测试得到的结果稳定准确，测试过程操作简单。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
考察白油能否作为密度测试的溶剂时，将3号工业白油放置在温度为25℃，湿度为50％的环境下一周，每天测定其密度。在25℃下，密度为0.8018g/cm3，说明该溶剂在空气中不会吸收水分，性能稳定；考虑到该溶剂使用的环境温度会变化，所以测定了20℃～50℃，每5℃为一个间隔的密度值，在50℃下放置3天，每天测试其密度。在50℃下，密度为0.7905g/cm3；再测试降温过程中50℃至20℃，每5℃为一个间隔的密度值，对比升降温过程同一温度下的密度，几乎没有变化。在不同的温度下，密度结果分别为：20℃对应的密度为0.8040g/cm3，25℃对应的密度为0.8018g/cm3，30℃对应的密度为0.7998g/cm3，35℃对应的密度为0.7973g/cm3，40℃对应的密度为0.7945g/cm3，45℃对应的密度为0.7929g/cm3，50℃对应的密度为0.7905g/cm3。测试结果表明，在同一温度下白油的密度稳定不变，不会因环境湿度等其它条件的变化而变化，由此决定了它可以作为测试密度的介质。
用同样的方法测定5号工业白油的密度，得到的结果与3号工业白油的是一致的，5号工业白油的密度在不同的温度下是稳定的。在不同的温度下，密度结果分别为：20℃对应的密度为0.8521g/cm3，25℃对应的密度为0.8494g/cm3，30℃对应的密度为0.8466g/cm3，35℃对应的密度为0.8435g/cm3，40℃对应的密度为0.8412g/cm3，45℃对应的密度为0.8376g/cm3，50℃对应的密度为0.8342g/cm3。
实施例1
按照GB/T 1033.1-2008中的规定，选取弯曲样条的一半作为样品进行密度测试，随机选取一种密度为0.902～0.903g/cm3的聚丙烯材料来进行密度测试，密度测试仪的型号为宏拓仪器的AR-120G，测试温度25℃，测试环境的湿度是50％。测试密度的介质分别为25℃下的3号工业级白油、5号工业级白油、蒸馏水、无水乙醇，对比同一种样品的5个样在三种不同的介质中测试得到的结果；四种溶剂在25℃下放置3天后，再进行密度测试，同样对比同一种样品的5个样在四种不同的介质中测试得到的结果，测试结果如表1所示。
表1
由表1可知，在25℃下，以3号工业级白油、5号工业级白油为介质测试聚丙烯材料的密度，得到的密度结果准确稳定；3号工业级白油、5号工业级白油放置3天以后再用同样的样品进行密度测试，得到的结果没有变化。而以水为介质测试聚丙烯材料的密度，由于在测试的样品表面有气泡，而且气泡大小和数量都是随机的，所以得到的密度结果是偏小而且不稳定的；以无水乙醇为介质测试聚丙烯材料的密度，无水乙醇有吸水性，测试过程中自身的密度会逐渐变大导致结果出现偏差。
实施例2
采用实施例1中的方法，在环境温度为20℃下对样品的密度进行测试，其余测试方法及测试条件均同实施例1，测试结果如表2所示。
表2
由表2可知，在20℃下，以3号工业级白油、5号工业级白油为介质测试聚丙烯材料的密度，得到的密度结果准确稳定；3号工业级白油、5号工业级白油放置3天以后再用同样的样品进行密度测试，得到的结果没有变化。而以水为介质测试聚丙烯材料的密度，由于在测试的样品表面有气泡，而且气泡大小和数量都是随机的，所以得到的密度结果是偏小而且不稳定的；以无水乙醇为介质测试聚丙烯材料的密度，无水乙醇有吸水性，测试过程中自身的密度会逐渐变大导致结果出现偏差。
实施例3
采用实施例1中的方法，在环境温度为50℃下对样品的密度进行测试，其余测试方法及测试条件均同实施例1，测试结果如表3所示。
表3
由表3可知，在50℃下，以3号工业级白油、5号工业级白油为介质测试聚丙烯材料的密度，得到的密度结果准确稳定；3号工业级白油、5号工业级白油放置3天以后再用同样的样品进行密度测试，得到的结果没有变化。而以水为介质测试聚丙烯材料的密度，由于在测试的样品表面有气泡，而且气泡大小和数量都是随机的，所以得到的密度结果是偏小而且不稳定的；以无水乙醇为介质测试聚丙烯材料的密度，无水乙醇有吸水性，测试过程中自身的密度会逐渐变大导致结果出现偏差。
说明：实验室在用蒸馏水作为介质对样品的密度进行测试时，如果样品本身的密度是稳定的，没有太大的偏差，考虑到测试过程中样品表面的气泡，一般密度值的测试偏差在±0.003g/cm3是可以接受的误差范围，降低表面张力后，消除气泡的影响，密度的偏差可以稳定在±0.001g/cm3，不仅减小实验的偏差，同时可以确认样品加工过程中的稳定性。在本申请中用到的样品自身的密度是稳定的，测试中的偏差来源于样品表面的气泡。
因此，以3号工业级白油、5号工业级白油为介质测试聚丙烯材料的密度，3号工业级白油、5号工业级白油的表面张力低，测试得到的结果稳定准确；3号工业级白油、5号工业级白油的性能稳定，不吸水，在一个温度下的密度是稳定的；3号工业级白油、5号工业级白油安全无毒，流动性和水相当。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种测试高分子材料密度的方法，其特征在于，所述方法使用的溶剂为白油。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述白油为3号工业级白油、3号化妆品白油、5号工业白油、5号化妆品白油中的至少一种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述白油的密度为0.7000～0.9000g/cm3。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高分子材料为聚丙烯材料。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法为体积法，所述测试温度为20～50℃。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述测试温度为25℃。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法根据国家标准GB/T1033.1-2008中的规定进行测试。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法采用密度测试仪进行测试。
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