(高清版)GBT 40280-2021 塑料　液態(tài)或乳液態(tài)或分散體系的樹(shù)脂　用單筒旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定表觀黏度

GB/T40280—2021/ISO2555:2018塑料液態(tài)或乳液態(tài)或分散體系的樹(shù)脂用單筒旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定表觀黏度(ISO2555:2018,IDT)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T40280—2021/SO2555:2018本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件使用翻譯法等同采用ISO2555:2018《塑料液態(tài)或乳液態(tài)或分散體系的樹(shù)脂用單筒旋本文件由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國(guó)塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC15)歸口。1GB/T40280—2021/SO2555:2018塑料液態(tài)或乳液態(tài)或分散體系的樹(shù)脂用單筒旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定表觀黏度3.1以恒定角速度在層流狀態(tài)下通過(guò)測(cè)量作用在旋轉(zhuǎn)的單個(gè)圓柱或圓盤(pán)表面上的扭矩來(lái)測(cè)定黏度的3.23.3表觀黏度apparentviscosity使用預(yù)定的校準(zhǔn)表根據(jù)測(cè)量的扭矩確定液體/流體的黏度。4原理同軸轉(zhuǎn)子在測(cè)量液體中恒速旋轉(zhuǎn)。使用單筒式旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)量表觀黏度獲得方式為：轉(zhuǎn)矩讀數(shù)乘以與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和特性有關(guān)的系數(shù)。2GB/T40280—2021/SO2555:2018本方法適用于牛頓和非牛頓流體。成一級(jí)軸的延伸裝置。測(cè)量時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子連接在二級(jí)軸上并浸入液體中。這兩個(gè)軸以相同的頻率使用角度偏差測(cè)量裝置自動(dòng)讀取垂直軸和二級(jí)軸之間的角度偏差值。圖1顯示了數(shù)字黏度計(jì)的工作盤(pán)-指針鎖定系統(tǒng)。114276593標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：7---一級(jí)軸；11——轉(zhuǎn)子；—--電信號(hào)或輸入。圖1數(shù)顯式黏度計(jì)工作原理示意圖3GB/T40280—2021/SO2555:20185儀器根據(jù)液體的黏度和所需的精度，可選用L、R、H(A)或H(B)四種型號(hào)的黏度計(jì)用以測(cè)試樣品的黏度。這些黏度計(jì)依據(jù)扭矩范圍來(lái)分型。R型為標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型，L型用于黏度較低時(shí)，H(較高時(shí)。可更換轉(zhuǎn)子由金屬材料制成，通常為圓柱或圓盤(pán)于L型黏度計(jì)，R1～R7號(hào)轉(zhuǎn)子用于R、H(A)和H(B)型黏度計(jì)。附錄B中規(guī)定的保護(hù)套用于保護(hù)裝置和轉(zhuǎn)子。使用保護(hù)套不得改變測(cè)量條件。保護(hù)套是用于保護(hù)轉(zhuǎn)子的金屬材質(zhì)的“U”型件。附錄B中規(guī)定了保護(hù)套和轉(zhuǎn)子的性狀和尺寸，測(cè)量筒的大小應(yīng)根據(jù)保護(hù)套的使用而調(diào)整。數(shù)顯式黏度計(jì)自動(dòng)測(cè)量轉(zhuǎn)子與電機(jī)之間的偏差。圖2為L(zhǎng)型單筒式旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)類(lèi)型示例。圖3為R、H(A)和H(B)型單筒式黏度計(jì)示例。4GB/T40280—2021/SO2555:2018每類(lèi)黏度計(jì)的組成如下：——黏度計(jì)主機(jī)；L,R,H(A),H(B)型的選擇取決于被測(cè)液體；對(duì)于塑料，通常選用R型黏度計(jì)。對(duì)于高黏度樣品，推薦使用H(A)或H(B)型黏度計(jì)。當(dāng)測(cè)量低黏度樣品時(shí)，推薦使用L型黏度計(jì)。測(cè)量最大值比較：L<R<H(A)<H(B)--—對(duì)于L型黏度計(jì)：L1～L4,四種可更換轉(zhuǎn)子(L1的尺寸最大);——對(duì)于R,H(A),H(B):R1～R7,7種可更換轉(zhuǎn)子(R1的尺寸最大)。所有的轉(zhuǎn)子上有標(biāo)記，標(biāo)明其在液體中的浸入深度(見(jiàn)表B.1中的F)。表1中給出了單筒式旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)的特點(diǎn)。表1單筒型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)的特征黏度計(jì)類(lèi)型最大扭矩轉(zhuǎn)子編號(hào)LR表2和表3給出了不同旋轉(zhuǎn)速率下，轉(zhuǎn)子的形狀和尺寸與相應(yīng)的計(jì)量?jī)x上最大扭矩對(duì)應(yīng)的黏度值。5GB/T40280—2021/SO2555:2018黏度計(jì)類(lèi)型旋轉(zhuǎn)速率黏度L6214615324表3R,H(A)和H(B)型黏度計(jì)轉(zhuǎn)子類(lèi)型和轉(zhuǎn)速以及最大黏度值之間的關(guān)系黏度計(jì)類(lèi)型旋轉(zhuǎn)速率黏度Pa·s*R12424825145284425124848142854456GB/T40280—2021/SO2555:2018表3R,H(A)和H(B)型黏度計(jì)轉(zhuǎn)子類(lèi)型和轉(zhuǎn)速以及最大黏度值之間的關(guān)系(續(xù))黏度計(jì)類(lèi)型旋轉(zhuǎn)速率r/min?黏度Pa·s28218485421每年用可追溯的標(biāo)準(zhǔn)液體校準(zhǔn)一次。5.2恒溫浴用于保持被測(cè)樣品在被測(cè)溫度±0.2℃以?xún)?nèi)。推薦測(cè)試溫度：20℃,23℃,25℃,40℃,55℃,70℃,85℃和100℃。如果在高溫下進(jìn)行測(cè)試，轉(zhuǎn)子和儀器之間應(yīng)使用可伸縮軸套。5.3其他裝置5.3.1支撐架，用于支撐和升降黏度計(jì)。5.3.2燒杯，適用于預(yù)期的轉(zhuǎn)子和保護(hù)套的玻璃筒。可使用任意大小的燒杯，當(dāng)需要對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較時(shí)，應(yīng)使用同樣大小的燒杯。5.3.3溫度測(cè)量裝置。——分辨率：±0.1℃;——準(zhǔn)確度：±0.2℃。6轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速的選擇轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速的選擇要綜合考慮被測(cè)樣品的黏度、測(cè)試精度和速度梯度。為了獲得最佳的精度，優(yōu)選7GB/T40280—2021/SO2555:2018測(cè)量范圍為滿(mǎn)量程偏轉(zhuǎn)的45%～90%,絕不應(yīng)在小于滿(mǎn)量程偏轉(zhuǎn)的20%或大于95%的情況下進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)轉(zhuǎn)速選擇使用一種或多種適宜的黏度計(jì)類(lèi)型，如果使用一種以上的黏度計(jì)類(lèi)型，每種都應(yīng)該使用相同的轉(zhuǎn)速?？梢愿鶕?jù)表2和表3中規(guī)定的或期望的黏度做出選擇。為了進(jìn)行結(jié)果比較，即使要求是在全量程的45%～95%偏轉(zhuǎn)范圍內(nèi)使用轉(zhuǎn)子，宜使用相同的轉(zhuǎn)子。實(shí)踐表明，不同的轉(zhuǎn)子之間結(jié)果可能存在偏差。如果被測(cè)黏度是未知的，應(yīng)該從R7或L4號(hào)轉(zhuǎn)子開(kāi)始，使用依次的轉(zhuǎn)子進(jìn)行測(cè)量。附錄A中給出了通常情況下液態(tài)、乳液態(tài)和分散體系樹(shù)脂的測(cè)試條件。7操作步驟7.1將黏度計(jì)及其保護(hù)鐙保護(hù)套(如果適用)安裝在支架上。燒杯(5.3.2)中填滿(mǎn)被測(cè)液體，注意避免引入氣泡。然后將燒杯置于恒溫浴(5.2)中直至達(dá)到所需溫度。如果液體中含有揮發(fā)性成分或具有吸濕性，在恒溫和測(cè)試過(guò)程中應(yīng)密閉燒杯。特別注意，在黏度測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)品需完全不含氣泡。如有必要，可采用抽真空或其他適宜的方法消除氣泡。7.2測(cè)試過(guò)程中，液體的溫度必須恒定。不同類(lèi)型和黏度的液體達(dá)到所需溫度的時(shí)間不同，應(yīng)該測(cè)試進(jìn)行檢查。如果液體的黏度很高，則可能需要長(zhǎng)達(dá)24h才能達(dá)到溫度平衡。7.3為了消除附著在轉(zhuǎn)子上的氣泡，保持燒杯在恒溫浴中，讓轉(zhuǎn)子以相對(duì)于液體45°左右的夾角浸入。這樣有利于消除氣泡，然后將轉(zhuǎn)子調(diào)整豎直，并將其連接到設(shè)備的軸上。R1號(hào)轉(zhuǎn)子容易脫落，因?yàn)镽1號(hào)轉(zhuǎn)子頂部表面有一個(gè)孔(見(jiàn)圖4),R1號(hào)轉(zhuǎn)子用于低黏度液體。圖4R1號(hào)轉(zhuǎn)子7.4通過(guò)黏度計(jì)上的氣泡水平儀，檢查轉(zhuǎn)子的垂直情況，轉(zhuǎn)子下端與燒杯底部距離超過(guò)10毫米，軸上轉(zhuǎn)子侵入標(biāo)記線(xiàn)以下。將溫度計(jì)(5.3.3)浸入液體。圖5顯示了氣泡水平指示器。8圖5氣泡水平指示器7.5待溫度達(dá)到所需的測(cè)試溫度。7.6對(duì)于數(shù)顯式黏度計(jì)，輸入所用的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子編號(hào)。啟動(dòng)電機(jī)，并按照所需的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。7.7對(duì)于機(jī)械式黏度計(jì)，允許儀器運(yùn)行并讀取刻度盤(pán)，精確至滿(mǎn)量程的0.25%。當(dāng)指針達(dá)到穩(wěn)定，鎖定7.8對(duì)于數(shù)顯式黏度計(jì)，自動(dòng)計(jì)算和顯示黏度。7.9表盤(pán)讀數(shù)的緩慢變化表明液體具有觸變性或震凝性。最好參照制造商的指示，在規(guī)定的時(shí)間后，或是當(dāng)它變?yōu)槌?shù)時(shí)，讀取刻度盤(pán)的讀數(shù)。也可以繪制黏度和測(cè)試時(shí)間的函數(shù)曲線(xiàn)。7.10不同的液體具有不同的流變性。對(duì)于具有觸變或流變行為的液體，測(cè)試時(shí)間應(yīng)是固定的，例如7.11連續(xù)進(jìn)行測(cè)試，直至兩次連續(xù)測(cè)試結(jié)果的偏差不超過(guò)3%。取兩次測(cè)量的平均值?；蛩?。8結(jié)果計(jì)算根據(jù)式(1)計(jì)算被測(cè)產(chǎn)品的表觀黏度，以帕斯卡秒(Pa·s)為單位計(jì)： (1)式中：k——與使用的轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)頻率相關(guān)的系數(shù)，以附錄B中所列的儀器為例，表4和表5給出k值；l—--—兩次讀數(shù)的平均值。對(duì)于數(shù)顯式黏度計(jì)，不需要通過(guò)上式計(jì)算。選擇轉(zhuǎn)速并輸入轉(zhuǎn)子編號(hào)后，自動(dòng)計(jì)算和顯示黏度值。9GB/T40280—2021/SO2555:2018表4不同轉(zhuǎn)子一轉(zhuǎn)速情況下的系數(shù)k值黏度計(jì)類(lèi)型轉(zhuǎn)速系數(shù)k“轉(zhuǎn)子L3152563可用已知黏度的液體校準(zhǔn)轉(zhuǎn)子以獲得k值。表5不同轉(zhuǎn)子一轉(zhuǎn)速情況下的系數(shù)k值黏度計(jì)類(lèi)型轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子142855421“可用已知黏度的液體校準(zhǔn)轉(zhuǎn)子以獲得k值。黏度(R/3/20)=4.25Pa·s9試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告至少應(yīng)給出以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：GB/T40280—2021/SO2555:2018GB/T40280—2021/SO2555:2018(資料性)圖A.1顯示在一定轉(zhuǎn)速條件下黏度計(jì)的黏度覆蓋范圍。---允許范圍；Y-—黏度計(jì)類(lèi)型和轉(zhuǎn)子型號(hào)。圖A.1L、R、H(A)和H(B)型黏度計(jì)在10r/min轉(zhuǎn)速時(shí)的黏度范圍(對(duì)數(shù)刻度)對(duì)于特定的產(chǎn)品推薦使用特殊的條件。表A.1總結(jié)了參照國(guó)際慣例的一些產(chǎn)品的測(cè)試條件。根據(jù)黏度值選擇轉(zhuǎn)子。表A.1測(cè)試條件示例產(chǎn)品黏度計(jì)類(lèi)型轉(zhuǎn)速溫度℃?zhèn)渥⒎尤?shù)脂R聚酯樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂R膠黏劑10或20水性分散體R1min后讀數(shù)PVC糊樹(shù)脂1min后讀數(shù)當(dāng)產(chǎn)品黏度大于R型黏度計(jì)的黏度極限時(shí)，可以使用H(A)和H(b)型。對(duì)于黏性較小的產(chǎn)品，可以使用L型。GB/T40280—2021/SO2555:2018(規(guī)范性)轉(zhuǎn)子和保護(hù)套保護(hù)套的形狀和尺寸見(jiàn)圖B.1。a)R保護(hù)套單位為毫米31.8@b)L保護(hù)套圖B.1轉(zhuǎn)子的形狀和尺寸見(jiàn)圖B.2和表B.1。保護(hù)套的形狀和尺寸GB/T40280—2021/SO2555:2018a)L1轉(zhuǎn)子b)L2和L3轉(zhuǎn)子c)L4和R7轉(zhuǎn)子圖B.2轉(zhuǎn)子的形狀和尺寸表B.1轉(zhuǎn)子的尺寸單位為毫米黏度計(jì)類(lèi)型轉(zhuǎn)子ABCDEF長(zhǎng)主軸直徑柱或盤(pán)直徑柱或盤(pán)厚度圓柱或盤(pán)頂部到轉(zhuǎn)子底部的長(zhǎng)度從浸入標(biāo)記到轉(zhuǎn)子底部的長(zhǎng)度公差士0.03士0.1士0.1LGB/T40280—2021/SO2555:2018表B.1轉(zhuǎn)子的尺寸(續(xù))黏度計(jì)類(lèi)型轉(zhuǎn)子ABCDEF長(zhǎng)主軸直徑柱或盤(pán)直徑柱或盤(pán)厚度圓柱或盤(pán)頂部到轉(zhuǎn)子底部的長(zhǎng)度從浸入標(biāo)記到轉(zhuǎn)子底部的長(zhǎng)度公差士0.1L——GB/T40280—2021/SO2555:2018[1]ISO1652Rubberlatex—DeterminationofapparentviscositybytheBrookfieldtestmethod[2]ISO3219Plastics—Polymers/resinsintheliquidstateorasemulsionsordispe