55693 image125

34 3. Badania podstawowych właściwości fizycznych i identyfikacja tworzyw sztucznych

Jeżeli wsypuje się więcej niż 20 cm³ badanego tworzywa, to odczytuje się objętość na podziałce szyjki i wartość tę wstawia w miejsce V do wzoru (3.7).

Zamiast odważać dwukrotnie parownicę, można zważyć kolbę Le Chateliera z cieczą przed i po wsypaniu proszku; gęstość oblicza się ze wzoru

P =

m

kp

- m,.

g/cm³

(3.8)

gdzie: m_kp - masa kolby z cieczą i proszkiem, g; m_k - masa kolby z cieczą bez proszku, g; V-objętość próbki, cm³.

Średnią arytmetyczną można obliczać wówczas, gdy różnica pomiędzy wynikami nie przekracza 0,02 g/cm³.

Pomiar za pomocą piknometru. Piknometry są to kolbki szklane o pojemności przeważnie 20-50 cm³ z doszlifowanym korkiem. Często w korku znajduje się wąski kanalik, przez który wypływa nadmiar cieczy. Do pomiaru używa się ok. 2 g tworzywa. Typowe przykłady piknometrów przedstawiono na rys. 3.3.

Według normy [1] przewiduje się stosowanie metody piknometrycznej do badania tworzyw, których gęstości nie można oznaczyć innymi metodami ze względu na małe wymiary próbek. Metoda ta nadaje się szczególnie do tworzyw w postaci granulatów lub czystych polimerów izolowanych metodami opisanymi w punkcie 5.4. Jako ciecz stosuje się wodę dla tworzyw o gęstości większej od 1 g/cm³, a do tworzyw o gęstości mniejszej 70-proc. wodny roztwór alkoholu.

Rys. 3.3. Typowe piknomeiry

Wykonanie pomiaru. Pusty piknometr waży się z dokładnością do 0,0002 g, napełnia cieczą, zatyka koreczkiem i umieszcza w termostacie w temp. 23±0,1°C na 30 min. Po wyjęciu chłodzi się szybko w wodzie, aby ciecz nie wylała się, i szybko waży. Następnie opróżnia się piknometr, suszy i umieszcza w nim próbkę, wkłada do termostatu na 30 min i waży. Potem nalewa się do piknometru ciecz, usuwa pęcherzyki powietrza przez stukanie lub pod zmniejszonym ciśnieniem w eksykatorze próżniowym i po zamknięciu pozostawia w termostacie na 30 min, ponownie chłodzi wodą i po wytarciu waży. Gęstość oblicza się ze wzoru

P

(m₂ - w, )p_c -wz,)-(m₄-m₃

)

, g/cm³

(3.9)

gdzie: m\ - masa piknometru, g; m₂ - masa piknometru z cieczą, g; - masa piknometru z próbką, g; m₄ - masa piknometru z próbką i cieczą, g; p_c - gęstość

cieczy.

Oznaczanie gęstości folii i podobnych materiałów. Zmierzenie objętości próbki V, niezbędnej do oznaczenia gęstości, jest trudne w przypadku folii, nici, żyłki itp. materiałów. W takim przypadku pomiar wymiarów liniowych nie jest możliwy, a stosowanie wagi hydrostatycznej byłoby kłopotliwe i obarczone dużym błędem. Bardziej odpowiedni jest pomiar za pomocą cylindra miarowego bądź areometru.

Areometrem mierzy się gęstość cieczy, z którą badany materiał pozostaje w równowadze hydrostatycznej, tj. nie tonie i nie wypływa na powierzchnię, lecz pływa w niej swobodnie.