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 541033.7QГОСУДАРСТВЕННЫ Я СТАНДАРТ СОЮЗА С С 1»
П
ГОСТ
15139—69*
(СТ СЭВ 891—78) •
ЛАСТМАССЫМетоды 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.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
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.
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.
Число образцов от одной партии материала должно быть не менее трех.
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.
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).
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%.
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.
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:
правильной геометрической формы — вычисляют по результатам линейных замеров;
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.
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.
(
Прибор Для Определения объема образцов неправильной формы
Черт. 1
Измененная редакция, Изм. Л6 1),МЕТОД ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ВЗВЕШИВАНИЯСущность 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%.
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).
Проведение испытания
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.
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).
Обработка результатов
По данным взвешивания массу жидкости известной плотности (М?) в г, объем которой равен объему образца, вычисляют по формуле
МГ=ЛЬ—(М2-М3),
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).
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%.
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).
Проведение испытания
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).
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).
О б р а б о т к а результатов
Плотность образца (pt) в г/см3 вычисляют по формуле