ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ПЛАСТМАССЫ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ
(ОБЪЕМНОЙ МАССЫ)

ГОСТ 15139—69

(СТ СЭВ 891—78)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва


У

Группа Л29

ДК 678.5.01: 531.7 541033.7Q

ГОСУДАРСТВЕННЫ Я СТАНДАРТ СОЮЗА С С 1»

П

ГОСТ
15139—69*

(СТ СЭВ 891—78) •

ЛАСТМАССЫ

Методы определения плотности
[объемной массы]

Plastics. Methods for the
determination of density
(mass density)

Постам млением Комитета стандартов, мер и измерительные приборов при Со- ■ете Министров ССС? от 17 декабря 1969 г. № 1365 срок введений установлен с Q1.07.7a

Постамовяен нем Госстандарта от 27,09,25 HS 3168 срок действия продлен до 01.01.90

Несоблюдение стандарта преследуете! ее закону

Настоящий стандарт распространяется на пластмассы а виде листов, пластин, трубок, отливок, гранул или порошков и устанав­ливает пять методов определения плотности (объемной массы): обмер и взвешивание (по объему и массе);

гидростатическое взвешивание;

пикнометрический;

флотационный (изменением плотности рабочей жидкости);

метод градиентной колонки.

Стандарт не распространяется на пористые пластмассы.

Применение метода предусматривается в стандартах или тех12 аических условиях, устанавливающих технические требования на пластмассы. При выборе метода следует руководствоваться тем, чтобы величина разброса значений плотности материала была близка к абсолютной погрешности метода.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 891—78.

  1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

    1. Гранулы и порошки подвергаются испытанию без предва­рительной механической обработки. Из полуфабрикатов и изделий вырезают образцы, соответствующие требованиям настоящего стандарта.Образцы должны быть гладкими, без пустот и третин для уменьшения возможности захвата или включения воздушных пу­зырьков.

    2. Кондиционирование образцов перед испытанием и испыта­ния проводят по ГОСТ 12423—66 при контрольной стандартной атмосфере, если в стандартах или технических условиях на пласт­массы нет других указаний.

При определении плотности образцов заданную температуру* поддерживают с точностью до 0,1 К.

  1. Число образцов от одной партии материала должно быть не менее трех.

  2. Для определения плотности применяют жидкости, хорошо ** смачивающие материалы, которые не должны растворять п про­питывать образец или вступать с ним в реакцию, а также не дол­жны улетучиваться во время определения (например, этиловый спирт, смесь метилового спирта с хлороформом, вода или вода с хлористым цинком),

При плохом смачивании образца в жидкость необходимо вво­дить смачивающие и обезжиривающие вещества,

При отсутствии подходящей жидкости образцы покрывают слоем парафина известной плотности, что потом учитывают при г расчете плотности.

  1. При изготовлении образцов из полуфабрикатов или гото­вых изделий механической обработкой следует избегать давлений, которые могут вызвать деформацию материала с увеличением плотности.

(Введен дополнительно. Мэм. № 1).

  1. МЕТОД СЕМЕН И ВЗВЕШИВАНИЯ

Сущность метода заключается в определении плотности веще­ства по отношению массы образна к его объему, определяемым непосредственно взвешиванием и обмером. Допускается измерять объем другими методами, например по вытесненному объему жид­кости для образцов неправильной или трудна измеряемой формы.

Метод применяется для определения плотности (объемной мас­сы) изделий и полуфабрикатов (стержни, бруски, трубы) и обес­печивает точность измерения плотности до 0,5% при точности измерения объема 0,3% и массы 0,2%.

  1. Аппаратура и материалы

Инструмент, позволяющий производить линейные замеры с точностью до 0,1 % от минимального размера образца.

Прибор ДЛЯ определения объема образцов неправильной или трудно измеряемой формы, например, изображенный на черт. 1, представляет собой две спаянные стеклянные трубки разного два- метра, закрытые с концов притертыми пробками. Для отсчета уровня на трубку меньшего диаметра наносят риски через 1 мм.

Рабочая жидкость.

  1. П р о веден и е испытания

Образцы для испытания должны соответствовать требованиям разд. I н иметь объем не менее 1 см! й массу не более 180 г.

Массу образца определяют взвешиванием с точностью до 0,0001 г.

Объем образца определяют следующим образом:

  1. правильной геометрической формы — вычисляют по резуль­татам линейных замеров;

  2. неправильной или трудно измеряемой формы — по объему вытесненной жидкости, определяемому, например, при ПОМОЩИ прибора (черт 1),

Для этого прибор, находящийся в вертикальном положении узким горлышком вверх, наполняют жидкостью до нижнего деле­ния шкалы или немного выше, закрывают пробкой и переворачи­вают на 360е, после этого отсчитывают уровень жидкости. Затем прибор переворачивают так, чтобы большая пробка находилась вверху, после этого взвешенный образец объемом не более 5 сма вводят в прибор, плотно закрывают пробкой и, переворачивая, приводят в первоначальное поло­жение. Новый уровень жидкости отсчитывают, следя за тем, чтобы не было прилипших к образцу воздушных пузырьков. Объем образца определяют по разности между уровнями жидкости.

  1. О б р а б отка результатов

Плотность материала (pi) при температуре из­мерения в г/см8 вычисляют по формуле .

где Мі — масса образца в г;

у— объем образца при температуре' измере­ния в ем3.

За результат испытания принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не дол­жны быть более 0,005 г/см3, если нет других указа­ний в нормативно-технической документации иа материал.




  1. (

    Прибор Для Определения объема образцов неправильной формы

    Черт. 1

    Измененная редакция, Изм. Л6 1),МЕТОД ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ВЗВЕШИВАНИЯ

Сущность метода заключается в сравнении масс одинаковых объемов испытуемого вещества и жидкости известной плотности (например, дистиллированной воды), называемой рабочей жид­костью. Метод предназначен для определения плотности (объем­ной массы) формованных изделий (стержни, бруски, трубки) и обеспечивает точность измерения плотности до 6,1%.

  1. Аппаратура и материалы

Весы аналитические с точностью взвешивания до 0,0001 г.

Подставка для стакана, устанавливаемая над чашкой весов, имеющая достаточную высоту для свободного перемещения чаш­ки при взвешивании.

Проволока-подвеска из гибкого, стойкого к коррозии мате­риала (диаметр проволоки 0,06—0,04 мм). г

Груз для испытания материала с плотностью, меньшей плот­ности рабочей жидкости. Масса груза должна быть примерно на 20% больше массы образца. Груз должен иметь правильную фор­му, гладкую поверхность и плотность вещества груза не менее 7,0 г/см3.

Рабочая жидкость, плотность которой известна или измерена с точностью не менее 0,05%, удовлетворяющая требованиям п. 1.5.

Термометр со шкалой от 0 до 50°С с ценой деления 0,ГС по ГОСТ 215—73.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Проведение испытания

    1. Для испытания применяют образцы массой 0,2—5,0 г.

Определяют массу образца (jUJ, взвешивая его с точностью до 0,0001 г.

Устанавливают подставку со стаканом, наполненным рабочей жидкостью, на столик весов; испытуемый образец с помощью про­волоки-подвески подвешивают к коромыслу весов. После этого образец опускают в стакан с жидкостью до полного его погруже­ния, не касаясь стенок и дна сосуда и следя за тем, чтобы на нем не было пузырьков воздуха, и проводят взвешивание, определяя массу М2.

Если образец в жидкости всплывает, к подвеске подвешивают дополнительный груз.

Образец снимают с подвески, подвеску (с грузом, если он при­менялся) опускают в стакан с жидкостью (подвеска при этом не должна касаться стенок и дна стакана) и производят взвешива­ние, таким образом определяют массу Л43.

  1. Если плотность рабочей жидкости неизвестна, ее опреде­ляют пикнометром.

Пикнометр и пробку очищают серно-хромовой смесью, промы­вают дистиллированной водой, затем этиловым спиртом, после чего высушивают потоком воздуха, не содержащим пыли. Сухой пикнометр оставляют на 1 ч при комнатной температуре в поме­щении, не содержащем пыли, затем взвешивают вместе с пробкой с точностью до 0,0001 г, определяя Af«. Затем пикнометр напол­няют дистиллированной водой, следя за тем, чтобы на стенках не осталось воздушных пузырьков, закрывают пробкой и помещают в термостат при (293 + 0,1) К (20+0,ГС), (296±0,1) К (23+0,ГС) или (300±0,1) К (27±0,ГС) на 30 мин.

Избыток воды из капиллярной трубки удаляют при помощи • свернутой фильтровальной бумаги, при этом пикнометр держат в термостате. После этого пикнометр вытирают и определяют массу пикнометра с дистиллированной водой (М5).

Воду выливают, пикнометр высушивают и наполняют рабочей жидкостью, вытирают его снаружи чистой сухой льняной тканью и выдерживают в термостате при (293±0,1) К (20±0,ГС), (296 + 0,1) К (23+0,ГС) или (300±0,1) К (27+0,ГС) в течение 30 мин.

Избыток жидкости удаляют, снова вытирают пикнометр, избе­гая нагревания рукой или трением, берут его бумажным или про­волочным кольцом и взвешивают с точностью до 0,0001 г, опре­деляя массу пикнометра с рабочей жидкостью (М6).

Плотность жидкости (рж) в г/см3 при температуре определения вычисляют по формуле

рж=рно ^~м-0,00!2- +0,0012,

где 0,0012— плотность воздуха при температуре определения в г/см3;

Л+ — масса сухого пикнометра в г;

Л15 — масса пикнометра с дистиллированной водой в г;

Л+— масса пикнометра с рабочей жидкостью в г;

р *10 — плотность воды при температуре определения (рнг0 =0,99820 г/см3; рню —0,99755 г/см3; рню=0,99652 г/см3).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Обработка результатов

По данным взвешивания массу жидкости известной плотности (М?) в г, объем которой равен объему образца, вычисляют по фор­муле

МГ=ЛЬ—23),

где Afi — масса образца в воздухе в г;

Af2 — масса образца с подвеской в жидкости в г;

М3 масса подвески (с грузом, если он применялся) в жидкости в г.

Плотность испытуемого образца (pt) в г/см3 вычисляют по формулеAft
Р^—‘Рж-

За результат испытания принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны быть более 0,0005 г/см5, если нет других ука­заний в нормативно-техн и ч еской документации на материал. Ре­зультаты округляют до третьего десятичного знака.

Результат записывают с тремя знаками после запятой.

Если образец был покрыт защитным слоем парафина, то плот­ность его вычисляют по формуле

. і _ Мгр>,‘ р<

где Лїі— масса образца без защитного слоя, г;

Л1в— масса образца с защитным слоем, взвешенного в воз­духе, г;

— масса образца с защитным слоем, взвешенного в жид­кости, г;

AIjo — масса защитного слоя, г;

рж — плотность рабочей жидкости, г/смэ;

рэ— плотность защитного слоя парафина, г/см3.

(Измененная редакция, Нзм. № I).

  1. ПИКНОМЕТРИЧЕСКИ И МЕТОД

Сущность метода заключается в сравнении масс одинаковых объемов испытуемого вещества и жидкости известной плотности. Метод применяется для определения плотности формованных из­делий, пресс порошков, гранул, хлопьев и обеспечивает точность измерения до 0,05%.

  1. Аппаратура и материалы

Пикнометр с боковой капиллярной трубкой, - вместимостью 50 см3.

Термометр со шкалой от 0 до 50°С с ценой деления 0Д°С по ГОСТ 215-73,

Термостат с точностью термостатирования до ОД К-

Рабочая жидкость по п. 1.5 указывается в стандартах или технических условиях на пластмассы. Плотность рабочей жидко­сти должна быть известна или измерена с точностью не менее 0,05%.

(Измененная редакция, Изм. ?й 1).

  1. Проведение испытания

    1. Образцы для испытания должны иметь массу от 1 до 5 г. Пустой и сухой пикнометр, подготовленный к испытанию, как ука­зано а п. 3.2.2, наполняют рабочей жидкостью, из которой предва- ригельно удален воздух, помещают в термостат, где выдерживают в течение 30 мин при температуре, выбранной из значений (293±0,1) К (20±0,1°С), (296±0Л) К (23±0,ГС) или <300ч=0Д)К (27±0,1°С).

Избыток рабочей жидкости удаляют, как указано в п. 3.2,2, за­тем снаружи пикнометр вытирают, взвешивают и определяют мас­су Мь-

Пикнометр освобождают от рабочей жидкости, повторяют под­готовку к испытанию в соответствии с п. 3.2.2, после чего пустой , и сухой пикнометр взвешивают, помешают в него образец и взве­шивают вместе с образцом. По разности этих двух измерений оп­ределяют массу образца (Mj).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. В пикнометр заливают рабочую жидкость так, чтобы она покрывала образец, и удаляют воздух, поместив пикнометр в ва­куумный эксикатор, присоединенный к вакуум-насосу.

После вакуумирования пикнометр с рабочей жидкостью и об­разном помещают в термостат, где выдерживают в течение 30 мин при температуре, как указано в п. 4.2.1. Жидкость доводят до мет­ки, затем снаружи пикнометр вытирают, взвешивают и определя­ют массу ЛТц.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. О б р а б о т к а результатов

Плотность образца (pt) в г/см3 вычисляют по формуле