Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6039:1995 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 1183:1987) là văn bản kỹ thuật quan trọng quy định các phương pháp xác định khối lượng riêng và tỷ khối của chất dẻo không xốp. Dưới đây là phần tóm tắt chi tiết và chuyên sâu nội dung từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.

Điều 1: Phạm vi áp dụng

Điều khoản này xác định rõ giới hạn, đối tượng và phạm vi thực thi của tiêu chuẩn trong thực tiễn phòng thí nghiệm và sản xuất công nghiệp:

• Tiêu chuẩn quy định các phương pháp xác định khối lượng riêng và tỷ khối của chất dẻo không xốp ở các dạng sản phẩm đúc hoặc đùn không chứa bọt khí, cũng như các dạng bột, hạt hoặc vảy chất dẻo.
• Tiêu chuẩn đưa ra 4 phương pháp thử nghiệm cụ thể bao gồm: Phương pháp ngâm (Phương pháp A), Phương pháp bình tỷ trọng (Phương pháp B), Phương pháp cột gradient khối lượng riêng (Phương pháp C) và Phương pháp bọt khí (Phương pháp D).
• Tiêu chuẩn này loại trừ và không áp dụng đối với các loại chất dẻo xốp (chất dẻo có cấu trúc tế bào hoặc chứa bọt khí lớn bên trong cấu trúc vật liệu).

Điều 2: Tiêu chuẩn trích dẫn

Để đảm bảo tính chính xác và đồng bộ trong quá trình thử nghiệm, tiêu chuẩn yêu cầu áp dụng kết hợp với các văn bản viện dẫn sau:

• TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987) về nước dùng cho phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử để kiểm soát chất lượng nước cất làm chất lỏng phụ trợ.
• Các tiêu chuẩn liên quan đến việc điều hòa mẫu thử và chuẩn bị môi trường nhiệt độ, độ ẩm tiêu chuẩn trước khi tiến hành đo đạc vật lý.

Điều 3: Định nghĩa và thuật ngữ

Tiêu chuẩn chuẩn hóa các khái niệm cốt lõi nhằm thống nhất cách hiểu và tính toán kết quả đo lường:

• Khối lượng riêng (Density): Được định nghĩa là tỷ số giữa khối lượng của mẫu thử chất dẻo và thể tích của chính mẫu thử đó ở một nhiệt độ xác định (thường quy chuẩn ở 23 độ C hoặc 27 độ C). Đơn vị đo tiêu chuẩn là gam trên centimet khối (g/cm3) hoặc megagam trên mét khối (Mg/m3).
• Tỷ khối (Relative density): Là tỷ số giữa khối lượng của một thể tích chất dẻo xác định và khối lượng của một thể tích nước cất tương đương ở cùng một nhiệt độ tiêu chuẩn. Tỷ khối là đại lượng vật lý không có đơn vị đo.

Điều 4: Nguyên tắc chung của các phương pháp xác định

Điều khoản này khái quát nguyên lý hoạt động của từng phương pháp đo cụ thể, giúp kỹ thuật viên lựa chọn phương án tối ưu tùy thuộc vào dạng vật liệu:

• Phương pháp A (Phương pháp ngâm): Áp dụng cho các mẫu thử chất dẻo dạng khối đặc, không bọt khí. Nguyên tắc dựa trên việc cân mẫu thử trong không khí, sau đó cân mẫu ngập hoàn toàn trong chất lỏng phụ trợ có khối lượng riêng đã biết (thường là nước cất hoặc ethanol) để tính toán thể tích dựa trên lực đẩy Archimedes.
• Phương pháp B (Phương pháp bình tỷ trọng): Áp dụng cho chất dẻo dạng bột, hạt, vảy hoặc các mảnh nhỏ được cắt ra từ sản phẩm hoàn thiện. Phương pháp này sử dụng bình tỷ trọng chuyên dụng và chất lỏng giữ vai trò là môi trường điền đầy khoảng trống giữa các hạt chất dẻo.
• Phương pháp C (Phương pháp cột gradient khối lượng riêng): Áp dụng cho các mẫu thử có kích thước rất nhỏ, đòi hỏi độ chính xác cực kỳ cao. Nguyên tắc dựa trên việc thả mẫu thử vào một cột chất lỏng có sự biến thiên khối lượng riêng liên tục từ trên xuống dưới và xác định vị trí cân bằng tĩnh của mẫu.
• Phương pháp D (Phương pháp bọt khí): Áp dụng cho các hạt chất dẻo nhỏ hoặc các mẫu có hình dạng không đều, đo lường dựa trên sự thay đổi thể tích chất lỏng khi thả mẫu vào hệ thống đo.