塑料《用替换法测定塑料密度和比重（相对密度）的标准测试方法》ASTM D792-13标准检测，塑料第三方检测机构

ASTM D792-13《用替换法测定塑料密度和比重（相对密度）的标准测试方法》核心解析

一、标准概述

ASTM D792-13是美国材料与试验协会（ASTM）发布的塑料密度和比重测定标准，适用于片材、棒材、管材及模制品等固体塑料。该标准通过位移法（液体置换法）测量塑料密度，涵盖两种测试方法：

方法A：在水中测试（适用于密度大于水的塑料）。

方法B：在其他液体中测试（适用于密度小于水的塑料或特殊需求）。

二、测试原理

基于阿基米德原理，通过测量样品在液体中的浮力计算密度：

称量样品在空气中的质量（m₁）。

将样品浸入液体中，测量其表观质量（m₂）。

计算密度（ρ）：

公式：ρ=m1−m2m1⋅ρ液体

其中，ρ液体为测试液体的密度（如水在23℃时为0.9976 g/cm³）。

三、仪器设备要求

分析天平：精度至少0.1 mg，用于测量小质量样品。

浸容器：宽口容器，用于存放测试液体和浸没样品。

坠球（仅方法A中样品密度小于水时使用）：

耐腐蚀，密度≥7.0 g/cm³，表面光滑几何规则。

温度计：可读刻度0.1℃或更小，用于测量液体温度。

比重瓶（方法B可选）：容积25 mL，用于测量液体体积。

四、样品要求

形状与尺寸：

样品应为单层结构，表面和边缘平滑，无油污、油脂等污物。

体积≥1 cm³，每克质量厚度≥1 mm。

质量范围：1 g至50 g（推荐1 g至5 g样品，也可使用约50 g样品）。

预处理：

在23℃±2℃、50%±5%RH环境下调节至少40小时，以消除温度和湿度影响。

切割样品时避免因压力或摩擦生热导致密度变化。

五、测试步骤

方法A（水中测试）：

测量并记录水温。

称量样品在空气中的质量（m₁），至0.1 mg（1 g至10 g样品）或毫克（10 g至50 g样品）。

将样品系于细线上，悬挂于浸容器上方25 mm处。

浸入样品至规定深度，称量其表观质量（m₂）。

若样品密度小于水，需加坠球，并测量坠球和部分浸入金属丝的质量（w）。

方法B（其他液体测试）：

选择与样品化学性质相容的液体（如烃类液体），避免液体渗入或溶解样品。

操作步骤与方法A类似，但需使用比重瓶测量液体体积。

六、结果计算

相对密度（23℃/23℃）：

a为样品表观质量（不包括金属丝或坠球）。

b为样品完全浸入水中的质量（包括坠球，若使用）。

w为完全浸入水中的坠球和部分浸入金属丝的质量。

公式：相对密度=a+w−ba

其中：

密度（kg/m³）：

公式：ρ=相对密度×997.6

997.6为23℃时水的密度（kg/m³）。

七、报告内容

测试材料或产品的标识，包括样品制备和处理方法。

抽样单位中样品的平均相对密度或密度，报告形式如下：

相对密度23/23℃=XXX。

平均密度d23℃=XXX kg/m³。

抽样单位中相对密度或密度的变异系数（如标准差）。

水的温度。

材料或样品的空隙率（若适用）。

试验方法及试验日期。

八、质量控制与误差控制

重复性：同一操作者重复测试结果偏差应符合标准要求。

再现性：不同实验室间测试结果偏差应符合标准要求。

误差来源：

温度波动：需严格控制液体温度（23℃±2℃）。

液体选择：需与样品化学性质相容，避免渗入或溶解。

气泡影响：发泡材料需排除表面及孔隙中的气泡。

样品形状：避免因形状不规则导致测量误差。