一、实验设备与材料准备
两孔电热恒温水浴锅、待测试塑料样品、合适的夹具用于固定塑料样品、高精度温度计。
二、实验前准备工作
1、检查两孔电热恒温水浴锅的工作状态,确保其正常运行,温度显示准确。
2、将夹具安装在两孔电热恒温水浴锅的其中一孔内,确保牢固稳定。
三、实验操作步骤
1、将塑料样品用夹具固定好,浸没在盛水的孔中,确保样品不与锅壁接触,且在水中保持稳定。
2、在另一孔中放入高精度温度计,实时监测水温。
3、打开水浴锅电源,设置初始温度为 30℃。
4、以每分钟 3℃的升温速率逐渐提升水温。
5、在升温过程中,每隔 15 分钟观察塑料样品的状态,记录温度和观察情况。
具体数据如下:
开始时温度为 30℃,15 分钟后温度达到 45℃,此时塑料样品无明显变化;30 分钟后温度为 60℃,塑料样品开始出现轻微变形;45 分钟后温度为 75℃,塑料样品的变形有所加剧;60 分钟后温度为 90℃,塑料样品变形较为明显;75 分钟后温度为 105℃,塑料样品的变形进一步扩大。最终确定在 90℃时塑料样品的变形达到显著程度,热变形温度为 90℃。
四、实验结果分析
从记录的数据可以看出,随着水温从 30℃逐步升高到 90℃,塑料样品的变形从无到有并逐渐加重。在 60℃之前,变形不明显,表明该塑料在这个温度范围内保持相对较好的稳定性;从 60℃开始出现轻微变形,说明其开始受到温度的影响;到 90℃时变形显著,这表明在这个温度下塑料的分子结构和力学性能发生了较大变化,其热稳定性受到较大挑战。这一结果提示在使用该塑料时,如果可能遇到接近或达到 90℃的环境,需要特别考虑其变形可能带来的影响,比如在设计相关产品时要预留一定的变形空间或采取其他防护措施,以确保产品的正常功能和安全性。同时也说明了升温速率的控制对于准确获取热变形温度的重要性,若升温过快可能会导致结果不准确。
五、实验注意事项
1、确保夹具安装牢固,避免在实验过程中塑料样品晃动或移位。
2、严格按照设定的升温速率进行升温,避免温度波动过大影响实验结果。
3、仔细观察塑料样品的变化,确保准确记录热变形发生的时刻。
4、实验结束后,及时关闭水浴锅电源,清理实验现场。
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