[发明专利]尤其热塑性聚合物的热测试机器以及相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过检测由被测试的塑料材料制成的适当的测试件在热状态下的挠曲和/或变形来对塑料材料、特别是热塑性聚合物的耐热性进行测试的热测试机器。

背景技术

众所周知，对于某些应用，例如在汽车产业中，需要所销售的塑料材料附带有声明，用来证明它们的热机械特征、特别是它们在预定测试条件下的挠曲和变形。相应地，存在许多国际标准，这些标准规定了塑料材料的测试条件，例如分别用于HDT测试(热挠曲温度)和维卡软化测试(VST)的ISO标准3(75第1部分和第2部分、306)和2个ASTM标准(D648和D1525)。

具体地，在HDT测试中，人们测量在3个点处受到弯曲荷载的测试件上引发的应力。为此，该测试件经受预定值的荷载；接着逐渐地并且以受控的方式(每分钟2℃)将其加热，直至达到预定挠曲(ASTM测试为0.25mm，或者ISO测试为0.32和0.36mm之间的值)。达到这种挠曲时所处的温度值代表HDT值。

另一方面，在维卡测试或软化测试中，人们测量一温度，在该温度下，经受预定荷载(重量)的具有1mm²横截面的圆形穿入器穿入器(“压痕器”)穿入该测试件中1mm。

为了进行这样的测试，如上述标准所述，将测试件适当地安装在支撑件上并且浸入包含加热装置(例如适当的电阻器)以及液体的储箱中，该液体能够在指定的受控条件下将来自加热装置的热量传递到该测试件；该液体通常由硅油组成，但以下描述适用于任何其他类型的热传递液体。

因此，一段时间以来，市场上已经可获得一类测试机，所述测试机具有储箱，所述储箱填充有热传递液体(典型地硅油)，该热传递液体通过线圈和风扇被加热和冷却以便提供该测试所需的加热斜率。通过桨片来使该储箱中的油移动，以保证其温度在所有位置处是均匀的。在这样的机器中，安装在支撑件上的测试件被浸在装有油的储箱中并且经受通常由头部(在HDT测试中)或穿入器(在维卡测试中)、加载杆以及重物或一组重物构成的荷载的作用。该测试件的变形被测量为被固定至荷载或携带该压痕器的杆的移动，一旦该杆移动了标准中规定的值，则获取该油的当前温度值，这个值代表HDT值或软化值(取决于测试类型)。

因此，在这些测试机中，油或其他热传递液体经历许多加热(高达290℃)和冷却循环。该液体在大多数情况下是有机性质的流体，它在加热和冷却循环的过程中可能放出并且实际上确实放出蒸气或者不管在何种情况下都会放出挥发性的有机物质，这可能对健康有害。因此，需要在这些蒸气或挥发性物质分散到周围环境之前将其驱走。

为此，使用油浴的热测试机器目前被布置在与工厂的处理系统连接的吸尘罩下。

即使如此，这样的解决方案也有许多缺点：它体积庞大、昂贵、可能无法阻止蒸气在储箱附近的扩散(即使它们在发散到周围环境之前被该吸尘罩吸入)并且它们相当不灵活。事实上，如果该机器需要移动或用例如较大尺寸的机器替换，则需要调整或移动吸尘罩，这具有相当大的成本和难度，因为吸尘罩是工厂设施的一部分、并且是与测试机分开的且其尺寸一般不是为了与测试机一起使用而被设计的。

此外，这些吸尘罩通常吸入大量的环境空气才能是高效的。这不仅意味着提高的运行成本、而且还意味着所吸入的挥发性污染物的提高的稀释度，从而使挥发性污染物在之后更难以从由吸尘罩吸入的空气中去除。

发明内容

因此，本发明的目的是尤其通过提供一种用于对塑料聚合物的耐热性进行测试的热测试机器来克服所描述的缺点，该热测试机器独立于工厂设施并且同时能够实现对由热传递液体放出的任何挥发性污染物的高效且经济的消除。

本发明的另一个目的是确保这种对挥发性污染物的高效消除随时间流逝而保持恒定且可靠。

因此，根据本发明，提供了一种用于测试塑料材料的耐热性的热测试机器以及一种相关方法，如所附权利要求书所限定的。

附图说明

本发明的其他特征和优点将从以下单纯为了说明性目的而参考附图对非限制性示例实施例进行的描述中变得清楚，在附图中：

-图1示意性地展示了用于对塑料聚合物的耐热性进行测试的热测试机器的四分之三前上方立体图；

-图2示意性地展示了图1的测试机器的一部分的分解立体图；并且

-图3是图2的机器的这部分沿平面III-III剖切的示意性立面图。

具体实施方式