一定质量的塑料试样经过在电热炉和炉中燃烧时发生的一系列的物流和化学变化,有机成分挥发逸散,而无机成分则残留下来的灰化过程,直至质量恒重,这些残留物称为总灰分,而灰分与试样的质量百分比就是塑料的灰分。
1、测定灰分的原理及意义
测定灰分的原理：塑料是一种高分子有机化合物,燃烧时候有机物(碳、氧、氮)氧化分解,以二氧化碳、氮的氧化物、及水的形式挥发逸散;而塑胶中的填充包括硅石、碳酸钙、滑石粉、玻璃纤维、钛白粉等通常是些无机矿物质,燃烧后残留下来的主要是无机部分:无机盐和氧化物。
但是灰分也不完全或者不能确切的代表无机物的总量:
1.一些金属氧化物会吸收有机物分解产生的CO2而形成碳酸盐,使无机成分增多;
2.有的元素会挥发。所以塑料高温灼烧后的残留物称为粗灰分(总灰分)。
测定灰分的意义：无机填充物会对塑料的性能造成很大的影响
1.提升或者降低材料的机械性能,包括弯曲、拉伸和沖击
2.提高材料的比重和密度
3.改变材料的表面外观和光学性能
4.改变材料的流动性和加工性能
5.改变材料的收缩率
6.改变材料的耐热性能和热变形温度及导热性能
7.改变材料的阻燃性能
8.改变材料的硬度和弹性通过测定塑胶材料的灰分我们可以大概知道材料填充物的含量,有利于鉴别材料的性能。
2、塑料灰分测定怎么做
塑料灰分测定主要是通过燃烧有机物并在高温下处理残余物直至恒重。
第1步烧坩埚称重：把坩埚放在塑料灰分测定马弗炉内,温度设定600度煷1个小时左右,取出后放入玻璃干燥器内冷却。关闭塑料灰分测定马弗炉等坩埚完全冷却后在天平上称重【精度01室克】
第2步称料：取塑料颗粒或者塑料制品10到15克,塑料制品制成小颗粒状放入冷却的坩埚中,盖上盖子。
第3步煅烧：把装有塑料颗粒的坩埚放入塑料灰分测定马弗炉中,炉温设定600度,时间设定180分钟,时间到了后塑料灰分测定马弗炉停止加 热,取出坩埚放入玻璃干燥器中冷却至常温。
第4步称重：取出已经冷却的坩埚放在电子天平上称重,记录数据【精度0.1毫克】
第5步二次煅：把称过的坩埚再次放入塑料灰分马弗炉中,温度设定600度,时间设定30分钟,时间到了后取出坩埚，放入玻璃干燥器中冷却至常温。
第6步二次称重：取出冷却后的坩埚放在电子天平上称重,比较两次称重结果相差小于05毫克。
第7步计算：我们先把每一步用字母表示,烧过的坩埚“M0°,第二步取塑料颗粒称重”M,第六步二次称重”M1,计算公式如下:(M1-MO)乘以100除以M塑料灰分结果以百分数表示。
3、应用案例
本案例按照ISO 3451-1:2019方法D的要求，在650℃下进行测试，恒重条件为0.5mg/30min。
