密度测定
密度测定（Density Determination）
Section titled “密度测定（Density Determination）”一、测试目的
Section titled “一、测试目的”测定材料在规定温度下的质量与体积之比（密度），以及相对密度（密度与同体积水密度之比）。密度是材料鉴别的第一性指标，可用于：
- 材料牌号与配方一致性核查
- 发泡倍率与填充含量评估
- 成品掺杂/替代料判别
二、适用范围
Section titled “二、适用范围”塑料（除泡沫）、橡胶、薄膜、粉末、复合材料。
三、核心标准
Section titled “三、核心标准”| 标准号 | 标准名称 |
|---|---|
| GB/T 1033.1 | 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法 |
| GB/T 1033.2 | 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第2部分：密度梯度柱法 |
| GB/T 533 | 硫化橡胶或热塑性橡胶 密度的测定 |
| ISO 1183-1 | Plastics - Methods for determining the density of non-cellular plastics |
📖 相关标准链接
Section titled “📖 相关标准链接”| 标准号 | 标准解读 | 标准原文 |
|---|---|---|
| GB/T 1033.1 | 解读 → | 原文 → |
四、试验方法
Section titled “四、试验方法”方法 A：浸渍法（最常用）
Section titled “方法 A：浸渍法（最常用）”| 参数 | 取值 |
|---|---|
| 浸渍液 | 蒸馏水（或按材料选择，闪点 > 100 ℃） |
| 试样质量 | ≥ 1 g（建议 1 ~ 5 g） |
| 温度 | 23 ± 0.1 ℃ |
| 天平精度 | 0.1 mg（分析天平） |
| 附加重锤 | 密度 < 1 g/cm³ 时需加重锤（已知质量） |
计算式：
ρ = m1 / (m1 - m2) × ρ液 （不加配重）其中 m1 为空气中质量，m2 为浸渍液中表观质量，ρ液 为浸渍液密度。
方法 B：密度梯度柱法（高精度）
Section titled “方法 B：密度梯度柱法（高精度）”| 参数 | 取值 |
|---|---|
| 原理 | 两种不同密度液体在柱内形成连续密度梯度 |
| 标准液 | 按标准规定（如乙醇-水、甲苯-四氯化碳） |
| 精度 | 可达 0.0001 g/cm³ |
| 适用 | 需精确比较的样件、微小差异判别 |
| 注意 | 需用已知密度的浮标（浮珠）校准柱曲线 |
方法 C：液体比重瓶法
Section titled “方法 C：液体比重瓶法”适用于粉末、颗粒与细小试样，精度高但操作繁琐。
五、试验程序（浸渍法）
Section titled “五、试验程序（浸渍法）”┌──────────────────────────────────────────────────────────┐│ 1. 温度平衡：浸渍液与试样在 23 ± 0.1 ℃ 恒温 ≥ 1 h ││ ↓ ││ 2. 称干重：空气中测 m1（精度 0.1 mg） ││ ↓ ││ 3. 浸渍：试样完全浸入，排除气泡（真空或超声辅助） ││ ↓ ││ 4. 称湿重：浸渍液中测表观质量 m2 ││ ↓ ││ 5. 计算：ρ = m1 / (m1 - m2) × ρ液 │└──────────────────────────────────────────────────────────┘六、结果表示
Section titled “六、结果表示”| 指标 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|
| 密度 ρ | g/cm³ 或 kg/m³ | 保留 3 ~ 4 位有效数字 |
| 相对密度 d | 无量纲 | ρ材料 / ρ水(23 ℃ = 0.99756 g/cm³) |
| 结果取值 | 中位数 | ≥ 3 个有效结果的中位数 |
七、影响因素与注意事项
Section titled “七、影响因素与注意事项”- 气泡是头号误差源：浸渍前必须用真空抽气或超声排除表面气泡。
- 温度必须严格控制：水在 20 ℃ 与 25 ℃ 密度差约 0.002 g/cm³，足以影响牌号判别。
- 吸湿材料：尼龙、POM 等吸湿材料需先干燥或按标准规定状态测试，并注明条件。
- 浸渍液选择：不得使试样溶解、溶胀或吸液，必要时改用非溶剂液体。
- 重锤影响：使用下沉重锤时需从结果中扣除重锤贡献。
- 与填充料的关系：填充料密度与基体差异大，密度可作为填充含量（玻纤/矿粉）的快速估算依据。
体系归属：材料试验 / 力学性能试验