DIN EN ISO 1183-1:2019, основной стандарт для определения плотности пластмасс, заменяет издание 2013 года и отличается значительными обновлениями в техническом содержании и точности измерений. Этот стандарт был совместно разработан ISO/TC 61, Пластмассы, и CEN/TC 249, Технический комитет по пластмассам, с Комитетом по пластмассам Немецкого института стандартизации (FNK), ответственным за управление национальными версиями.
По сравнению с изданием 2013 года, издание стандарта 2019 года претерпело три основных изменения: во-первых, разделы 5 и 6 были всесторонне пересмотрены для улучшения процедур испытаний и методов расчетов; во-вторых, справочное руководство было дополнено для усиления академической поддержки стандарта; и, наконец, новейшие стандартные правила проектирования были адаптированы для улучшения международной гармонизации.
| Размеры для сравнения версий | DIN EN ISO 1183-1:2013 | DIN EN ISO 1183-1:2019 |
|---|---|---|
| Поправка на выталкивающую силу воздуха | Базовый метод расчёта | Усовершенствованная формула расчёта (2) |
| Содержание Приложения B | Краткое описание | Подробный процесс вывода |
| Ссылки на литературу | Ограниченные ссылки | Дополнительные ссылки, такие как Tetens уравнение |
| Неопределенность измерения | 0,2% базовое требование | 0,05%-0,2% градуированное требование |
Метод погружения применим ко всем непузырьковым твердым пластикам, за исключением порошков, и требует массы образца не менее 1 г. Во время испытания требуется такое оборудование, как аналитические весы (точность ±0,1 мг), контейнер для погружения и фиксированный кронштейн. В качестве иммерсионной жидкости предпочтительно использовать свежую дистиллированную или деионизированную воду. Для удаления пузырьков можно добавить смачивающий агент в концентрации не более 0,1%.
Формула расчета плотности: ρₛ = (mₛₐ/(mₛₐ - mₛᵢₗ)) × ρᵢₗ
Где mₛₐ — кажущаяся масса образца на воздухе, mₛᵢₗ — кажущаяся масса образца в иммерсионной жидкости, а ρᵢₗ — плотность иммерсионной жидкости.
Этот метод специально разработан для пластиковых материалов в виде гранул, порошков, хлопьев или измельченных материалов. Масса образца должна составлять от 1 до 5 г. Ключевое оборудование включает в себя пикнометр, жидкостную баню с постоянной температурой и вакуумный эксикатор. Во время испытания необходимо убедиться, что прикрепленные пузырьки полностью удалены и что посредством вакуумной обработки достигнута достаточная пропитка.
Формула расчета плотности: ρₛ = (mₛ/(m₁ - m₂)) × ρᵢₗ
Где m₁ — кажущаяся масса жидкости, необходимая для пустого пикнометра, а m₂ — кажущаяся масса жидкости, необходимая для содержания образца.
Метод титрования имеет самую широкую применимость и может быть использован для любого непузырящегося пластика. Этот метод основан на градиенте плотности двух смешивающихся жидкостей и определяет точку суспензии образца посредством точного титрования. В Приложении А к стандарту приведены подробные рекомендации по жидкостным системам, включая 11 комбинаций, таких как метанол/бензиловый спирт и изопропиловый спирт/вода. Для проведения испытания требуется такое оборудование, как жидкостная баня с постоянной температурой, мерный цилиндр и бюретка с точностью поддержания температуры ±0,5 °C. Конечная точка титрования определяется, когда образец остается взвешенным в жидкости не менее одной минуты без движения. В издании стандарта 2019 года значительно улучшен метод коррекции на выталкивающую силу воздуха. Коррекция на выталкивающую силу воздуха обязательна, если требуется, чтобы неопределенность измерения находилась в диапазоне от 0,2% до 0,05%. Формула для расчета фактической массы mₜ:
mₜ = mₐₚₚ × [1 + (ρₐ/ρₛ) - (ρₐ/ρₗ)]
где ρₐ — плотность воздуха (приблизительно 0,0012 г/см³ при 23 °C/50 % отн. влажн.), а ρₗ — плотность груза. Стандарт также содержит формулу для расчета плотности воздуха на основе уравнения состояния идеального газа с учетом совокупного влияния температуры, влажности и давления воздуха.
Рекомендуется использовать аналитические весы с точностью ±0,1 мг и регулярно проводить метрологическую калибровку. Для метода погружения рекомендуется использовать коррозионно-стойкую подвесную проволоку диаметром не более 0,5 мм. Для пикнометров следует выбирать специализированные модели с капиллярами с боковым потоком.
Стандартная температура испытания составляет 23±2℃ или 27±2℃, но для точных измерений температуру жидкой бани следует контролировать с точностью ±0,5℃. Рекомендуется использовать водяную баню постоянной температуры с цифровым контролем температуры для обеспечения однородности и стабильности температуры.
Поверхность образца должна быть гладкой и без пустот, чтобы минимизировать пузырьковые включения. Для образцов, вырезанных из больших образцов, необходимо использовать подходящее режущее устройство, чтобы гарантировать неизменность свойств материала. Порошковые образцы следует хранить в состоянии поставки, чтобы избежать предварительной обработки, которая изменяет физические свойства.
Испытайте не менее 3 образцов для каждого образца, рассчитайте среднее значение и сохраните три десятичных знака. Если значения плотности используются для оценки консистенции материала, рекомендуется увеличить количество испытаний до более чем 5 и рассчитать стандартное отклонение.
Полиэтилен высокой плотности (HDPE) и полиэтилен низкой плотности (LDPE) измеряли методом погружения. Диапазон плотности для HDPE составил 0,941–0,965 г/см³, а для LDPE — 0,910–0,925 г/см³. Измерение плотности позволяет точно различать марки полиэтилена, обеспечивая основу для выбора материала и разработки продукта.
Производитель автомобильных деталей контролировал плотность полиамида 66 с помощью метода жидкостного пикнометра и обнаружил колебания плотности от партии к партии до 0,003 г/см³. Анализ показал, что это было связано с колебаниями содержания влаги. Регулируя процесс сушки, удалось успешно контролировать колебания плотности с точностью до 0,001 г/см³.
Этот метод, использующий титрование, позволяет быстро идентифицировать смешанные пластиковые отходы. Анализируя поведение суспензии в жидкостях различной плотности, он эффективно разделяет такие материалы, как полипропилен (0,89–0,91 г/см³), полистирол (1,04–1,09 г/см³) и поливинилхлорид (1,16–1,35 г/см³), повышая эффективность и чистоту переработки.
Особое внимание необходимо уделять мерам предосторожности при внедрении, поскольку некоторые химические вещества могут быть опасными. Лабораториям рекомендуется разработать комплексные процедуры управления химическими веществами и предоставить операторам соответствующие средства индивидуальной защиты. Для жидкостей высокой плотности, рекомендованных в стандарте, таких как бромоформ (плотность 2,89 г/см³) и йодистый метил (плотность 1,93 г/см³), особое внимание следует уделять их токсичности и воздействию на окружающую среду.
Отчет об испытаниях должен полностью включать такие элементы, как стандартная ссылка, идентификация материала, метод испытания, использованная жидкость, температура испытания, индивидуальные значения и средние значения, поправка на плавучесть воздуха и дата испытания, чтобы обеспечить прослеживаемость и сопоставимость результатов испытаний.

© 2026. Все права защищены.