学文网[摘 要]近年来，塑料管材与传统金属管道相比，具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、绝缘性好、安全卫生、水流阻力小、使用寿命长、安装方便等特点，受到了管道工程界的青睐，并占据了相当重要的位置，形成了势不可挡的发展趋势。同时，由于塑料的耐热性能差、易老化等缺点，限制了其在更深、更广层面上的应用。塑料的耐热性能，通常是指它在温度升高时保持其物理机械性质的能力。维卡软化温度（简称VST）是评价材料耐热性能，反映制品在受热条件下物理力学性能的指标之一，可以用来指导材料的质量控制。维卡软化温度越高，表明材料受热时的尺寸稳定性越好，热变形越小，即耐热变形能力越好，刚性越大，模量越高。
中***分类号：TQ320.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0024-01
一、试验原理
维卡软化温度（VST）测试方法是塑料试样在液体传热介质中、在一定的负荷、一定的升温速度下，被1mm 的压针压人1mm深度时的温度。
二、试样制备
如果管材或管件厚度>6mm，则采用适宜的方法加工管材或管件外表面，使壁厚减至4mm，如果管件承口带有螺纹，则应车掉螺纹，使其表面光滑平整。壁厚范围在2.4mm至6mm，可直接进行试验，但要球表面平整光滑。如果管材或管件厚度
实验结果证明，试样厚度在3～4mm时测定值的重复性比较好。除聚氯乙烯以外，厚度达到6mm时，分散性尚在允许范围以内。太薄的试样只能迭合后进行测定，测定结果与试样的均匀性、表面平整度关联很大。在横向尺寸方面，应保证压入点能远离边缘2mm以上。这时可保证测定值有较好的重复性，更不会发生开裂现象。
三、试样欲处理
将试样在低于预期维卡软化温（VST）50℃至少处理5min。管材类常见材料主要有硬质聚氯乙烯（PVC-U）、改性聚氯乙烯（PVC-M）、氯化聚氯乙烯（PVC-C）、抗冲击聚氯乙烯PVC-I、低密度聚乙烯（LDPE ）、聚乙烯（PE）、高密度聚乙烯（HDPE）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸（ASA）等的预期维卡软化温度如下表1：
经过低于预期维卡软化温度（VST）50℃下处理的材料，材料内高分子链得到局部调整，内应力得到进一步消除；因温度导致体积的变化也得以进一步消除，材料状态进一步稳定平衡。
四、导热介质的选取
导热介质的选取应注意以下问题：1、导热介质不能与试样产生化学反应，或对试样进行溶解等，这点对试验结果影响非常大。2、导热介质的粘稠度和闪点。粘稠度低流动性好，但在高温下的保护性能差；相反粘稠度高流动性差，但在高温下的保护性能好；因此推荐介质的粘稠度在200-300 cst，考虑到常见的升温范围和对仪器的保护，建议选择闪点300℃以上的导热介质。3、导热介质的液位。在常温下向仪器箱体内加入介质至液位线（约离箱体上表面4cm），超出液位线太多，随着温度升高会发生溢油、甚至烫伤等事故；低于液位线太多，会发生加热空烧，损坏设备，若液位线低于温度传感器触头直接导致实验无效。
五、试验
1、将加热槽温度调至约低于维卡软化温度（VST）温度50℃并保持恒温。
2、取至少两块试样，分别将试样凹面向上，水平放置在无负载金属杆的压针下面，试样和仪器底座的接触面应是平的，对于厚度小于2.4mm的试样，压针端部应置于未压平试样的凹面上，下面放置压平的试样，压针端部距试样边缘不小于3mm。
3、将放置好的试样下降到加热油槽中，测温装置的传感器和试样在同一平面上，并尽可能靠近试样。
4、压针定位5min后，在载荷盘上加所要求的质量，以使试样所承受的总轴向压力位（50±1）N，将千分表的读数调零。
5、以（5±0.5）℃/6min的升温速率等速升温，加热升速过程中应开动搅拌器，使其受热均匀。
6、将压针压入试样内（1±0.01）mm时，迅速记录下此时温度，此刻温度即该试样的维卡软化温度（VST）温度。
7、如果两个试样的结果相差>2℃，重新取不少于两个的试样进行试样。否则取以上两个试样的维卡软化温度的算数平均值，即为该管材或管件的维卡软化温度（VST）温度。
六、影响试验结果的因素
1、温度传感及显示装置是否准确灵敏，直接关系本试验结果的显示。本试验要求温度传感及显示装置经周期检定或校准，检定或校准范围覆盖（0℃、20℃、50℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、140℃、150℃）。
2、温度传感近应可能的靠近试样，反映试样紧周边的温度，避免受介质温度波动的影响。
3、加温速率是否控制准确。本试验要求以5±0.5）℃/6min的升温速率等速升温。试验证明升温速率为12℃/6min 的试验，其结果比用5℃/6min的高，这是由于溶液温度传到试样上，有时间滞后的缘故。另外，受一般物体温度高散热快的影响，一般加热设备会在低温时温升较快，温度高时升温较慢。要保持恒定的升温速率，该试验的环境温度为（20±2）℃。有些设备内部具有加热调节装置，自动调节升温的功率，有些设备是通过加热设备恒温浴槽的保温功能来实现。
4、静负载的影响。本试验要求试样承受的总轴向压力位（50±1）N，其重量包含砝码、托盘、负荷杆、压针头重量之和。经常年使用的以上部件往往会因锈蚀、磨损或其他污染导致重量发生改变。试验证明，试样上所加静负载重量越大，测得的维卡软化温度值越低。
5、压针针尖。本试验压针针尖横截圆面积为（1±0.015）mm2，压针不允许带有毛刺等缺陷。经长期使用的压针针尖常被不断磨损，从而针尖横截面积变大或产生毛刺等缺陷，使得试验结果偏离。
6、压针是否垂直。如果压针弯曲或偏斜，静负载传递给针尖的垂直方向的压力变小，且压针压入试样的垂直深度变小，导致试验结果偏差很大。
7、千分表。本试验用千分表测量压针压入试样的深度（1±0.01）mm，精度≤0.01mm。在试验前，应检查千分表的检定周期或偏差，保证误差在±0.01范围内，否则将导致试验结果偏离。
七 结束语
以上是从多年的塑料管材维卡软化项目检测工作及对设备的维护和日常保养中总结的经验。希望对从事该项目检测和研究的工作人员提供参考。
参考文献
[1]GB/T 8802-2001 热塑性塑料管材、管件维卡软化温度的测定[S].
[2]GB/T1633-2000 热塑性塑料维卡软化温度（VST）的测定[S].
[3]朱同春，硬质聚氯乙烯管材维卡软化点的测定方法[J]， 塑料科技，1984年02期.
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