ASTM D792用浮力法测定塑料密度和比重(相关密度)的标准试验方法

本标准由方法D 792发布；紧接着名称后的数字表示zui初版本的年份，或者是修改后的zui后版本年份。括号内的数字表示版本zui后批准的年份。上标有∈表示对zui后一次修订本或批准的编辑修改。

本标准已经国防部代理处批准使用。

1、范围*

1.1本测试方法描述了固体塑料的比重（相关密度）的密度的测定，如板材、杆轴、管束或塑料制品。

1.2测试方法有两种：1.2.1方法A：测试在水里的固体塑料

1.2.2方法B：测试在除水以外的其他液体里的固体塑料

注1： 也可以选择方法D1505，此方法可用在上述材料以及胶面和板材。

1.3本标准以在SI单元表示的数据为标准数据。

1.4本标准无意体积所有的安全注意事项，如有，也仅是与其使用有关。标准的使用者有责任使用本标准前合适的安全防范措施，并确定各项安全条令的适用性。

注2：本标准比不等同于ISO 1183中方法A。

2、参考标准

2.1ASTM标准

D618塑料和电绝缘材料实验的状态调节2

D891液态工业化合物的比重,表观比重的标准试验方法3

D1505用密度梯度法测试塑料密度的测试方法2

D1622硬质泡沫塑料的表观密度的测试方法2

D1898塑料制样操作4

D4968塑料的试验方法和使用的年度复审标准指南2

E1 ASTM温度计使用5

E12 固体、液体及气体密度和比重的有关术语6

E380 SI制体制的使用操作（现代化的十进制）7

E691采用实验室间合作研究确定检测方法精密度7

3、术语

3.1常规——本测试中使用的计量单位、标志的缩写都以E380为依据

3.2名词解释：

3.2.1比重（相关密度）——物质不能渗透的一部分的单位体积在23。C的空气里和在相同温度下不含气体蒸馏水的同等体积的同等密度的比值。公式表示为：

sp gr23/23。C

注3：此度与术语E12里表观比重和表观密度的度本质上相等，因为由不准确的空气浮力得来的细微的百分比差异不影响整体效果。

3.2.2密度——物质不能渗透的一部分在23。C的空气里每立方米的千克数，公式表达为：

D23，千克/米3（注3-5）

注4：密度在SI单元里的单位和在操作E380的单位都是千克/米3，将单位克/厘米3乘以1000就转换成单位千克/米3。

注5：比重23/23。C转换成千克/米3，可用下列等式进行：

D23，kg/m3=sp gr23/23。C×997.5

4、方法概要

4.1测定空气中固体塑料样品的量。再将其浸入水中。测定出其露出水面的量就能计算出它的比重（相关密度）。

5、意义及使用

5.1固体的比重或密度就是能通过方便的测量从而确定某一物质的一种特性，可根据同一个样品的物理变化来显示出不同样品或实验品中的同一性程度，或者可显示大量样品的平均密度。

5.2一个样品在密度上的变化可能是因为结晶度的变化、可塑剂的缺损、溶剂的吸收或是其他因素。结晶度、热量记录、多孔性、复合性（树脂、可塑料剂、颜料或者是填塞物的种类和比例）的变化会导致一部分样品在密度上的变化。

注6：参考测试方法D1622

5.3密度有助于计算力重和成本重量的比率。

6、取样

6.1根据操作D1898，测试比重（相关密度）的取样单元里需能代表数据所需要的产品数量。

6.1.1如果知道或怀疑样品是由两层以上或有不同比重的部分组成，完善已完成部分或完善部件或形状的交叉部分都被作为是样品，或者分开样品从每一层中拿取或测试。不能利用增加每层的比重来获得比重（相关密度），除非将每层的相关百分比也考虑在内。

7、条件

7.1条件——根据操作D618的程序A，在测试前，调节测试样品在23＋2。C和50＋5%的相关湿度以便其不小于40，除非合同或相关材料说明书的条件。一旦发生争议，可＋1。C和＋2%相关湿度。

7.2测试条件——将标准实验室的大气压调到23。C＋2。C和相关湿度在50＋5%，除非在本说明书或合同或相关材料说明书有特别的测试条件。

测试方法A：测试在水中的固体塑料样品（测试样品在1—50克）

8、范围

8.1本测试方法涉及称量一整块1-50克在水中的样品，此样品需高于水面被沉入水中。本测试方法适用于湿润却不是水致湿的塑料。

9、仪器

9.1分析天平——此天平度的0.1毫克内，准确率在相关0.05%以内（即常温下样品的0.05%），在天平盘子上方装置一个支撑浸水容器的支柱（“容器支架"）。

注7：确定与性能要求相符的天平是有用标准经常对零点调节和灵敏度的检测，和定期对刻度的检测以使数据无误。

9.2样品固定器，需是防腐蚀的（如铁丝网，宝石固定器等）

9.3下沉辅助物——用在重力小于1000的塑料样品上。它必须：（1）防腐蚀；（2）重力不小于7.0；（3）有光滑的表面和常规形状；（4）略重于要沉浸物。下沉辅助物要有一个口以便把样品放在样品盛托盘上。

9.4浸水容器——用来盛水和沉浸样品的烧杯或大口容器。

9.5温度计——到＋0.1。C的温度计

10、材料

10.1水——与空气*隔离的蒸馏水或软化水。

注8：水在沸腾和冷却或在很厚的真空烧瓶里摇摆时就能*和空气隔离。（警惕：使用手套和防护装备）如果水不能湿润样品，就再加几滴。如果这样还不能湿润样品，就使用方法B。

11、测试样品

11.1测试样品需是容易准备的测试的任何一个尺寸和形状的单片，并且它的体积不小于1m3，有光滑的表面和边缘。zui厚的样品每克zui少1毫米。一个重1-5克的样品就很适合了，zui重到50克（注9）。切割样品时要很小心以避免由于压力和摩擦热量而导致的密度变化。

注9：塑料说明书要求有一个取样详细说明方法，以供参考。

11.2样品须与油类、油脂和其他外界物质分开。

12、操作程序

12.1测量和记录水温。

12.2测量样品在空气中整体重量在1-10克中接近0.1毫克的重量或者整体重量在10-50克中接近1毫克的重量。

12.3必要时，将一根能够着盘子上方钓钩和浸水容器支柱的好的铁丝放在天平上。这样一来将样品放在铁丝上以便能在容器支柱上方吊起25毫米高。

注10：一旦使用铁丝，样品就在吊着时在空气里称重。在这种情况下记录样品的整体重量，a=（样品+铁丝，空气）－（空气中的铁丝）

12.4将浸水容器装在支柱上，并在12＋2。C时将悬吊的样品（包括下沉辅助物）*沉浸在水（1.01）里。容器不能接触到样品固定器或样品。再移动黏附在样品、样品固定器或下沉辅助物的泡沫，注意在样品和下趁辅助物的孔。通常使用此方法不能把泡沫移走，如果泡沫持续形成（就像释放气体），建议使用真空（注12）。测试悬吊的样品到所要求的度（12.2）（注11）。记录表观为b（样品、下沉辅助物的总和，如果使用了液态中浸水的铁丝也要将其算在内）除非特别说明，快速称重以尽可能减少样品对水的吸收。

注11——有必要改变天平的调节灵敏度以克服浸过水的样品的阻尼效应。

注12——一些样品可能包含了被吸收或释放的气体，不规则性会套住空气泡沫；任何一种情况都会影响得来的密度数值。在这种情况下，浸水的样品需在个别的真空里进行，除非泡沫在称重前*停止（参见测试方法B）。这也正证实了这种一仪器的使用能带来所要的度。

12.5称量在水中样品固定器（如使用下沉辅助器，也将其计算在内）的重量，并测量在上一步（注13和14）在同一深度的重量。记录这些重量为w（在水里的样品固定器）。

注13——如使用了铁丝，就可以很方便地在沉浸时所处水平高度在铁丝上做个凹口很浅的标志。铁丝越好，在每次沉重时调节沉浸水平高度的可调节性越大。使用Awg No.36或更好的铁丝时，可忽略它的浸水程度，如果不使用下沉辅助器，铁丝在空气中重量可用w表示。

注14——若使用了铁丝和在在测量时将其放在天平臂上，总和a就被作为在天平另一个臂上的皮重或者是注12。在这种情况下，必须注意在几次测量间的铁丝（如可见的水）的变化不能超过所期望的值。

12.6所有的样品测试操作都是重复这个程序。采用每一个样品中的两个测试样品。比较在表格1和表格2中的数据选择可接受的。增加的样品应给出所要的值。

13、计算

13.1计算塑料的比重如下

sp gr23/23.C=a/(a+w-b)

其中

a=除去铁丝、下沉辅助器和空气的样品表观重量

b=*浸入水里的样品表观重量（若使用铁丝也计算在内）和在水中一部分的铁丝

w=*浸没的下沉辅助器的表观重量和一部分浸没的铁丝重量

13.2计算塑料密度如下：

D23,kg/m3=sp gr23/23。C×997.5

13.3如果水的温度不是23＋2。C,可用如下公式：

M=△D/△t

D－(变化到23。C)，kg/m3

=sp gr ta/tw×[997.5＋(tw－23)×M]

sp gr23/23=D(变化到23。C)/997.5

14、记录

14.1记录包括以下内容：*材料定性或预测，其中包括材料的准备和调控

14.1.2对测验样品的平均的重力（相关密度），从抽样的单位调控到23。C的话，应写为sp gr23/23。C= 平均密度写为D23C= kg/m3

14.1.3对抽样单位不同水平的测量值，这个是根据大量的相同材料所得，或者是不同种材料所得到的。

14.1.4记录水温

14.1.5从四个重要的数据中记录密度和比重，

14.1.6物料气泡性的证明

14.1.7测试方法（方法D792中的方法A）

14.1.8测试日期

15、和偏差

15.1详情可看2.3部分

测试固体塑料在非水性液体中的方法B

16、范围

16.1测试方法B主要是用在除水外样品重量在1-50克的比水轻且水对其有影响的塑料

17、设备

17.1设备包括在第8部分所提及的天平、铁丝和沉浸用的容器，或者选择性地用以下器具

17.2带有温度计的比重瓶——25毫升带有温度计的特殊重力瓶

17.3比重瓶——能容25毫升焊接状的比重瓶和一个外接帽

17.4温度计——温度计上有10个明显的刻度，而且温度范围不低10华氏度，并且有冰点。ASTM23 C温度计应该满足这个实验目的。

17.5恒温水浴——一个恒温水浴应该可以保持在23 oC，偏差在0.1oC

18、材料

18.1浸泡液体——所使用的液体不应该会溶解、膨胀，否则会影响样品，但要求能湿润样品并且其比重比样品小。另外，浸泡液体需不吸水、低汽压、低黏度，和高散点，以及留有少量或没有蜡或汽化点。对于不同的塑料煤油馏出物的严密切面可以满足此需求。在使用此方法前后需决定浸泡液体的比重在23/23oC，以至保证度相关到0.1%，除非有特殊情况。

如果不具有恒温水浴，可以用一个干燥的清洁的配有温度计的比重瓶代替。此比重瓶应该装满小于23oC的水。

假如具有恒温水浴，一个比重瓶子，则不需要温度计。

19、样品测试

19.1详细情况请参阅第11章

20、步骤

20.1这个步骤应该是跟第12章相似，除非在沉浸液的选择和沉浸液温度

应保持在23oC＋0.5 oC

21、测算

21.1这里的测算应该与第13章相似，除非d的值在液体比重时，可由以下公式取代：

Sp gr23/23 oC=(a×dl(a＋w－b)

22、记录

22.1详细情况请参阅第14章

23、标准和偏差

23.1表格1表格2是建立在1985年的相关实验，具体地参照了E691条例，此条例包五种材料的测试，均用了方法A并且是在六个实验室里完成的。在六个实验室里用方法B对四种材料的测试，每个测试结果均建立在两个不同的测试结果中的。

23.2 r和R的概念都在表格2里-假设Sr 和 SR是从大量的数据的得到的,测试结果是取四次果的平均值，那么就可以满足数据的重复性和再现性

23.2.1数据重复可以得出现等的数据。 r 是需要在同一种物材上中分别两次得到的。获得这个数值在两种不同的设备， 不同的方法和不同得测试员， 而且是不同的时段得出的。这两个数据必须要取取决，并不是相等的。它们的不一样主要取决于物料中r的值。

23.2.2数值的再现性- R是需要在同一种物材上中分别两次得到的。获得这个数值在两种不同的设备， 不同的方法和不同得测试员， 而且是不同的时段得出的。这两个数据不等的需要取决，它们的不一样主要取决于物料中R的值。

23.2.3任何不同的值根据23.2.1或者23.2.2 应该要有大概95%的可以更正的。

23.3目前还没有一个被认可的标准去对这种测试方法的偏差评估。

24、关键字：密度，相关密度，比重