[發(fā)明專利]尤其熱塑性聚合物的熱測(cè)試機(jī)器以及相關(guān)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710214304.1
• 申請(qǐng)日: 2017-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN107271207A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱塞佩·加利奇亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號(hào): G01M99/00
• 分類號(hào): G01M99/00;B08B15/04
• 代理公司: 上海脫穎律師事務(wù)所31259
• 代理人: 脫穎,秦婷婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過檢測(cè)由被測(cè)試的塑料材料制成的適當(dāng)?shù)臏y(cè)試件在熱狀態(tài)下的撓曲和/或變形來對(duì)塑料材料、特別是熱塑性聚合物的耐熱性進(jìn)行測(cè)試的熱測(cè)試機(jī)器。

背景技術(shù)

眾所周知，對(duì)于某些應(yīng)用，例如在汽車產(chǎn)業(yè)中，需要所銷售的塑料材料附帶有聲明，用來證明它們的熱機(jī)械特征、特別是它們?cè)陬A(yù)定測(cè)試條件下的撓曲和變形。相應(yīng)地，存在許多國際標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了塑料材料的測(cè)試條件，例如分別用于HDT測(cè)試(熱撓曲溫度)和維卡軟化測(cè)試(VST)的ISO標(biāo)準(zhǔn)3(75第1部分和第2部分、306)和2個(gè)ASTM標(biāo)準(zhǔn)(D648和D1525)。

具體地，在HDT測(cè)試中，人們測(cè)量在3個(gè)點(diǎn)處受到彎曲荷載的測(cè)試件上引發(fā)的應(yīng)力。為此，該測(cè)試件經(jīng)受預(yù)定值的荷載；接著逐漸地并且以受控的方式(每分鐘2℃)將其加熱，直至達(dá)到預(yù)定撓曲(ASTM測(cè)試為0.25mm，或者ISO測(cè)試為0.32和0.36mm之間的值)。達(dá)到這種撓曲時(shí)所處的溫度值代表HDT值。

另一方面，在維卡測(cè)試或軟化測(cè)試中，人們測(cè)量一溫度，在該溫度下，經(jīng)受預(yù)定荷載(重量)的具有1mm²橫截面的圓形穿入器穿入器(“壓痕器”)穿入該測(cè)試件中1mm。

為了進(jìn)行這樣的測(cè)試，如上述標(biāo)準(zhǔn)所述，將測(cè)試件適當(dāng)?shù)匕惭b在支撐件上并且浸入包含加熱裝置(例如適當(dāng)?shù)碾娮杵?以及液體的儲(chǔ)箱中，該液體能夠在指定的受控條件下將來自加熱裝置的熱量傳遞到該測(cè)試件；該液體通常由硅油組成，但以下描述適用于任何其他類型的熱傳遞液體。

因此，一段時(shí)間以來，市場(chǎng)上已經(jīng)可獲得一類測(cè)試機(jī)，所述測(cè)試機(jī)具有儲(chǔ)箱，所述儲(chǔ)箱填充有熱傳遞液體(典型地硅油)，該熱傳遞液體通過線圈和風(fēng)扇被加熱和冷卻以便提供該測(cè)試所需的加熱斜率。通過槳片來使該儲(chǔ)箱中的油移動(dòng)，以保證其溫度在所有位置處是均勻的。在這樣的機(jī)器中，安裝在支撐件上的測(cè)試件被浸在裝有油的儲(chǔ)箱中并且經(jīng)受通常由頭部(在HDT測(cè)試中)或穿入器(在維卡測(cè)試中)、加載桿以及重物或一組重物構(gòu)成的荷載的作用。該測(cè)試件的變形被測(cè)量為被固定至荷載或攜帶該壓痕器的桿的移動(dòng)，一旦該桿移動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的值，則獲取該油的當(dāng)前溫度值，這個(gè)值代表HDT值或軟化值(取決于測(cè)試類型)。

因此，在這些測(cè)試機(jī)中，油或其他熱傳遞液體經(jīng)歷許多加熱(高達(dá)290℃)和冷卻循環(huán)。該液體在大多數(shù)情況下是有機(jī)性質(zhì)的流體，它在加熱和冷卻循環(huán)的過程中可能放出并且實(shí)際上確實(shí)放出蒸氣或者不管在何種情況下都會(huì)放出揮發(fā)性的有機(jī)物質(zhì)，這可能對(duì)健康有害。因此，需要在這些蒸氣或揮發(fā)性物質(zhì)分散到周圍環(huán)境之前將其驅(qū)走。

為此，使用油浴的熱測(cè)試機(jī)器目前被布置在與工廠的處理系統(tǒng)連接的吸塵罩下。

即使如此，這樣的解決方案也有許多缺點(diǎn)：它體積龐大、昂貴、可能無法阻止蒸氣在儲(chǔ)箱附近的擴(kuò)散(即使它們?cè)诎l(fā)散到周圍環(huán)境之前被該吸塵罩吸入)并且它們相當(dāng)不靈活。事實(shí)上，如果該機(jī)器需要移動(dòng)或用例如較大尺寸的機(jī)器替換，則需要調(diào)整或移動(dòng)吸塵罩，這具有相當(dāng)大的成本和難度，因?yàn)槲鼔m罩是工廠設(shè)施的一部分、并且是與測(cè)試機(jī)分開的且其尺寸一般不是為了與測(cè)試機(jī)一起使用而被設(shè)計(jì)的。

此外，這些吸塵罩通常吸入大量的環(huán)境空氣才能是高效的。這不僅意味著提高的運(yùn)行成本、而且還意味著所吸入的揮發(fā)性污染物的提高的稀釋度，從而使揮發(fā)性污染物在之后更難以從由吸塵罩吸入的空氣中去除。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是尤其通過提供一種用于對(duì)塑料聚合物的耐熱性進(jìn)行測(cè)試的熱測(cè)試機(jī)器來克服所描述的缺點(diǎn)，該熱測(cè)試機(jī)器獨(dú)立于工廠設(shè)施并且同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)由熱傳遞液體放出的任何揮發(fā)性污染物的高效且經(jīng)濟(jì)的消除。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是確保這種對(duì)揮發(fā)性污染物的高效消除隨時(shí)間流逝而保持恒定且可靠。

因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于測(cè)試塑料材料的耐熱性的熱測(cè)試機(jī)器以及一種相關(guān)方法，如所附權(quán)利要求書所限定的。

附圖說明

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下單純?yōu)榱苏f明性目的而參考附圖對(duì)非限制性示例實(shí)施例進(jìn)行的描述中變得清楚，在附圖中：

-圖1示意性地展示了用于對(duì)塑料聚合物的耐熱性進(jìn)行測(cè)試的熱測(cè)試機(jī)器的四分之三前上方立體圖；

-圖2示意性地展示了圖1的測(cè)試機(jī)器的一部分的分解立體圖；并且

-圖3是圖2的機(jī)器的這部分沿平面III-III剖切的示意性立面圖。

具體實(shí)施方式