路径: 主页 > GB/T > 第508页 > GB/T 1033.3-2010 | 标准编号 | GB/T 1033.3-2010 (GB/T1033.3-2010) | | 中文名称 | 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第3部分：气体比重瓶法 | | 英文名称 | Plastics -- Methods for determining the density of non-cellular plastics -- Part 3: Gas pycnometer method | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G31 | | 国际标准分类 | 83.080.01 | | 字数估计 | 9,961 | | 发布日期 | 2010-09-26 | | 实施日期 | 2011-08-01 | | 采用标准 | ISO 1183-3-1999, IDT | | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2010年第6号(总第161号) | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 1033的本部分规定了内部不含孔隙的任何形状的固体非泡沫塑料的密度或比容的测量方法; | GB/T 1033.3-2010: 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第3部分：气体比重瓶法
ICS 83.080.01
G31
中华人民共和国国家标准
塑料 非泡沫塑料密度的测定
第3部分:气体比重瓶法
Part3:Gaspyknometermethod
2011-08-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
GB/T 1033《塑料 非泡沫塑料密度的测定》分为以下三个部分:
---第1部分:浸渍法,液体比重瓶法和滴定法;
---第2部分:密度梯度柱法;
---第3部分:气体比重瓶法。
本部分为GB/T 1033的第3部分。
本部分采用翻译法等同采用ISO 1183-3:1999《塑料 非泡沫塑料密度测定方法 第3部分:气体
比重瓶法》(英文版)。
为了便于使用,对于ISO 1183-3:1999,本部分还做了下列编辑性修改:
---删除了ISO 1183-3:1999的前言;
---增加了本部分的前言;
---增加了规范性引用文件;
---用我国的小数点符号“.”代替国际标准中的小数点符号“,”。
本部分的附录A为资料性附录。
本部分由中国石油和化学工业协会提出。
本部分由全国塑料标准化技术委员会塑料树脂通用方法和产品分会(SAC/TC15/SC4)归口。
本部分负责起草单位:国家合成树脂质量监督检验中心、中蓝晨光化工研究院有限公司、广州合成
材料研究院有限公司。
本部分参加起草单位:金发科技股份有限公司、中国石化北京燕山分公司树脂应用研究所、中国石
化北京化工研究院国家化学建材测试中心。
本部分主要起草人:郑宁、杨育农、刘奇祥、陈宏愿、者东梅。
塑料 非泡沫塑料密度的测定
第3部分:气体比重瓶法
警告:本部分的应用可能会涉及到一些危险的材料、操作或设备。本部分没有针对可能存在的有关应用
的全部安全问题做出说明。本部分的使用者有责任在使用前建立适用于本部分的安全健康条款并确定
本部分的使用规范。
1 范围
GB/T 1033的本部分规定了内部不含孔隙的任何形状的固体非泡沫塑料的密度或比容的测量
方法。
2 术语和定义
下列术语和定义适用于GB/T 1033的本部分。
2.1
试验材料 testmaterial
受试的材料。
2.2
试样 testspecimen
实际上受试的试验材料部分。
2.3
质量 mass
物体所含物质的量,用千克(kg)或克(g)表示。
2.4
重量 weight
作用在质量上的重力产生的力,用牛顿(N)表示。
注:重力因位置而异,重量也如此。
2.5
表观质量 apparentmass
mapp
用天平测量所得到的物体的质量,用千克(kg)或克(g)表示。
2.6
体积 volume
物体在三维空间不包括孔隙的尺寸,用立方米(m3)、升(L)、立方厘米(cm3)或毫升(mL)表示。
注:由于热膨胀,体积随温度t变化。
2.7
密度 density
试样的质量m与其在温度t时体积之比,用千克每立方米(kg/m3)、千克每立方分米(kg/dm3)、克
每立方厘米(g/cm3)、千克每升(kg/L)或克每毫升(g/mL)表示。
注:在恒定温度t时密度用式(1)计算:
ρt=
mapp
(1)
2.8
比容 specificvolume
在给定温度t时物质单位质量的体积,用立方米每千克(m3/kg)、立方分米每千克(dm3/kg)、立方
厘米每克(cm3/g)、升每千克(L/kg)或毫升每克(mL/g)表示。
注1:在恒定温度t时比容用式(2)计算:
vt= V
mapp =
ρt
(2)
注2:密度不同于比重,比重是在说明的温度t时一定体积物质的质量与等体积水的质量之比。
3 原理
3.1 通过放入试样测量气体比重瓶内气体体积变化的方法,测定已知表观质量试样的体积。体积变化
可通过滑动活塞的方法直接获得,或通过测量气体比重瓶内压力的变化并使用理想气体压力-体积关系
式计算体积的方法间接获得。通过这种方法获得的体积,是物体不含孔隙的实际体积。用式(1)计算
密度。
3.2 气体分子越小,可渗入的孔隙也就越小。
3.3 最好使用在试验材料上具有低吸附力的气体。
3.4 测量压力的气体比重瓶方法的准确度,特别适用于理想气体定律(玻依耳-马略特定律)。
注:为了准确测量,推荐使用氦气,因为它最接近理想气体。氦气能渗透的孔隙直径为1μm,并在材料表面具有低
的吸附趋势。
4 仪器和材料
4.1 分析天平,精度为0.1mg。
4.2 气体比重瓶,具有适当的容积,精度为标称容积的0.01%。
注:如果尽可能地使试样充满空间将会提高准确度。以双室压力型气体比重瓶为例,其校准和操作程序均见附
录A。
4.3 测量气体,推荐使用压力为300kPa、纯度不小于99.99%的氦气,也可为其他无腐蚀和无吸附的
气体,例如干燥的空气。
4.4 恒温控制浴或小密封室,能够保持所需要的试验温度t,推荐是(23±1)℃。另外,也可利用带有
内插式温度控制装置的气体比重瓶。
5 试样
5.1 若进行状态调节,在体积测量之前,应先将试样干燥至恒重。慎重选择适当的干燥条件以防止试
验材料密度的改变。
5.2 试验材料可为粉末状,颗粒状,片状和薄片。其他材料也可切割成适宜于所使用的气体比重瓶容
积尺寸的任意形状。避免在切割时由于压缩应力引起密度改变。
含有闭孔的材料要以适宜方法准备试样,例如用磨碎的方法。
5.3 对于状态调节可能使试样密度的变化值大于测定所要求的精度,试验前应按相关材料标准进行状
态调节。有时,可能会要求在规定湿度或达到恒定结晶度的条件下进行状态调节。
5.4 如果测量密度随时间或环境条件变化,试样状态调节条件应按各方协商一致的进行校准。
6 校准
调整气体比重瓶的温度到所需值,推荐为(23±1)℃。调节气体比重瓶内容积达到所需值或测量空
气体比重瓶容积。测量已知密度的校准试样质量,精度为0.1mg,或使用已知体积的校准试样。将校
准试样放入测量室内,用测量气体吹扫3min以排除空气和试样表面吸附的湿气。如果有必要,允许追
加时间使温度平衡。当达到预设温度时,按照所使用气体比重瓶类型的具体操作方法放入试样,测量容
积变化或产生的压力变化。由式(3)或式(4)测量校准因子kc。
注:当使用压力型仪器时,试样的体积可根据理想气体压力-体积关系式(玻依耳-马略特定律)通过压力变化计算。
某些气体比重瓶可自动算出试样的体积。
kc=VcV0c
(3)
kc=
Vcρ0c
mc
(4)
式中:
kc---校准因子;
Vc---校准试样的测量体积,单位为毫升(mL);
V0c---校准试样的已知体积,单位为毫升(mL);
ρ0c---校准试样的已知密度,单位为克每毫升(g/mL);
mc---校准试样的质量,单位为克(g)。
如果气体比重瓶容积或温度变化,或使用不同的测量气体或测量气体压力有较大变化时,应重新校
准气体比重瓶。
7 步骤和计算
按第6章所描述的步骤,进行试样测试,用式(5)计算密度:
ρtS=
mS
VtS×
kc (5)
式中:
ρtS---温度t时试样的密度,单位为克每毫升(g/mL);
mS---试样的质量,单位为克(g);
VtS---温度t时试验试样的体积,单位为毫升(mL)。
同一材料至少取3个样进行测定。
8 精密度
由于尚未得到实验室间试验数据,故未知本试验方法的精密度。如果得到上述数据,则在下次修订
时加上精密度说明。
注:预计重复性高于0.1%时,再现性应高于0.2%。
9 试验报告
试验报告包括下列内容:
a) 注明引用GB/T 1033的本部分;
b) 试验样品的完整标识及说明;
c) 所有试验样品密度的算术平均值及标准偏差;
d) 试验样品的数目及各自的质量;
e) 所用状态调节条件;
f) 所用测量气体及其纯度;
g) 测试温度;
h) 所用校准材料;
i) 所用比重瓶类型及生产厂;
j) 本部分任何操作不明确的说明及任何可能影响结果的说明;
k) 测试日期。
附 录 A
(资料性附录)
双室压力型气体比重瓶
A.1 仪器
仪器由两个内部连接室构成,分别是测量室(容积Vmeas)和扩散室(容积Vexp)。阀门v1 为气体进气
阀,阀门v3 为气体出气阀,阀门v2 连接两个气室。如图A.1a)所示。测量室配有压力计。仪器可手动
或自动操作。
A.2 校准
开始校准程序前,打开所有阀门以气体清洗仪器,并吹扫两室。使两室充满处于标准大气压的气
体。然后,使压力计的读数为零。这些准备工作要在每次校准步骤前进行。
校准步骤一[见图A.1a)]:关闭阀门v2和v3,打开v1使气体充入测量室直至达到所需压力p01 然后
关闭阀门v1,打开阀门v2并测量平衡压力p02。
校准步骤二[见图A.1b)]:在测量室内放入已知体积Vc的校准试样,重复校准步骤一,再次用气体
充满测量室,直至达到所需压力p*1,扩散后测量平衡压力p*2 。
测量室的容积和扩散室的容积可由式(A.1)和式(A.2)计算,分别为:
Vmeas= Vc
(p*1 -p*2)
(p*1 -p*2)-p
p02
(p01-p02)
(A.1)
Vexp=Vmeasp
1-p02
p02
(A.2)
式中:
p01---扩散到扩散室前测量室的压力,单位为帕斯卡(Pa);
p02---扩散到扩散室后测量室的压力,单位为帕斯卡(Pa);
p*1 ---扩散室扩散前放有校准试样的测量室的压力,单位为帕斯卡(Pa);
p*2 ---扩散室扩散后放有校准试样的测量室的压力,单位为帕斯卡(Pa);
Vc---校准试样的体积,单位为毫升(mL);
Vmeas---测量室的体积,单位为毫升(mL);
Vexp---扩散室的体积,单位为毫升(mL)。
A.3 测试
将试样放入测量室,用与校准步骤一相同的方法测量试样体积,通过测量室的压力p1,扩散到扩散
室的平衡压力p2 获得[见图A.1c)]......
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