Водопоглощение полимерных материалов: методы определения

Под воздействием влаги  полимерных материалах могут происходить существенные изменения, причем в гидрофильных пластиках они проявляются резче, чем в гидрофобных. Диффузия влаги в полимер сопровождается уменьшением в нем межмолекулярного взаимодействия, которое до определенного уровня может оказаться полезным с точки зрения прочностных свойств, но дальнейшее возрастание влагосодержания оказывает отрицательное воздействие.

Таким образом, необходимо оценивать возможность влияния внешней жидкой среды на пластмассы.

Водопоглощение – это параметр, который позволяет определить степень гидрофобности материала. Существуют два метода определения водопоглощения: в холодной воде и ускоренный – в кипящей.

---

 Определение водопоглощения в холодной воде

Оборудование и материалы: шкаф сушильный, весы, эксикатор, стеклянный стакан, вода дистиллированная, образцы материалов, бумага фильтровальная.

Ход работы: Образцы высушивают в термошкафу в течение 24 ч при температуре 50±3°С. После сушки образцы охлаждают в эксикаторе с осушителем и взвешивают с точностью 0,00 1г. В стеклянный стакан наливают дистиллированную воду и помещают в него образцы так, чтобы они были полностью покрыты водой и не соприкасались между собой и стенками стакана.

Образцы выдерживают в воде при температуре 23±2°С в течение 24 ч. После этого их вынимают из воды, промокают фильтровальной бумагой и взвешивают. Время от момента извлечения до момента взвешивания не должно превышать 1 мин.

Водопоглощение вычисляют в процентах к массе высушенного образца по формуле 1.

где m, m₁ – масса высушенного образца и масса образца после выдержки в воде соответственно, г.

За результат принимают среднее арифметическое значение трех экспериментов и округляют до 0,1%.

---

 Определение водопоглощения в кипящей воде

Оборудование и материалы: шкаф сушильный, весы, эксикатор, стеклянный стакан, вода дистиллированная, образцы из полиэтилена, полипропилена, полиамида, полиэтилентерефталата, бумага фильтровальная.

Ход работы: Образцы высушивают в термошкафу в течение 24 ч при температуре 50±3°С. После сушки образцы охлаждают в эксикаторе с осушителем и взвешивают с точностью 0,001 г.

В сосуд с кипящей водой помещают образцы так, чтобы они были полностью покрыты водой и не соприкасались между собой и стенками стакана и выдерживают в течение 30±1 мин.

После этого образцы переносят в стакан с холодной дистиллированной водой и выдерживают до охлаждения в течение 15±1 мин. Далее образцы извлекают из воды, промокают фильтровальной бумагой и взвешивают. Время от момента извлечения до момента взвешивания не должно превышать 1 мин.

Водопоглощение вычисляют в процентах к массе высушенного образца по формуле 1.

За результат принимают среднее арифметическое значение трех экспериментов и округляют до 0,1%.

---

---

 

Список литературы: Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов: справ. пособие. – М.: Машиностроение, 1993. – Т.3. Методы исследования неметаллических материалов. – 283 с. Пластмассы. Метод определения водопоглощения: ГОСТ 4650–80. – Взамен ГОСТ 4650–73; введ. 01.12.1980. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1997. – 8 с. Басов, Н. И. Контроль качества полимерных материалов / Н. И. Басов, В. А. Любартович, С. А. Любартович. – Л.: Химия, 1977. – С. 36–44.
Автор: Кордикова Е.И., кандидат технических наук, доцент кафедры механики материалов и конструкций БГТУ
Источник: Композиционные материалы: Лабораторный практикум, 2007 год
Дата в источнике: 2007 год