一种测定低密度聚合物微球密度的实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测定低密度聚合物微球密度的实验装置，属于实验分析方法设备领域。
【背景技术】
[0002]对于各种固体物质密度的测定，其基本原理是通过直接或间接的方法测定其体积，然后再通过精确测定其质量，即可求出其密度。一般情况下，质量可以直接用天平称量获得，但对于形状或尺寸大小不规则的固体物质，精确测定体积则要困难的多，因此精确测定该类物质的密度比较困难。
[0003]对于密度大于1.0g/cm3的固体物质，可以采用比重瓶法间接测定其体积，从而对其密度进行精确的测定，而对于外形尺寸较大的固体物质，也可以通过类似的方法测定其密度。对于密度小于1.0g/cm3的固体物质，若外形尺寸较大，可以根据其在特定溶剂中浮力的变化情况间接求得其体积，获得其密度值。
[0004]但对于粒径较小的低密度聚合物微球，因其密度小于1.0g/cm3,粒径较小且变化范围较大(I μπι?1000 μm)，若采用比重瓶法，将因聚合物微球的密度较低而漂浮在溶液层表面而无法对其体积进行测定，若采用浮力法，由于聚合物微球的粒径较小且分布较宽，也无法对其进行精确测定。
[0005]对于低密度聚合物微球密度的测定方法与测定装置，目前未见与本实用新型装置相关文献资料报道。采用本实用新型实验装置可以精确测定聚合物微球的密度，并且还具有结构简洁、制造成本低、操作方便快捷和测定精度高等特点。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种测定低密度聚合物微球密度的实验装置，该装置利用聚合物微球的体积等于排出水体积的原理，通过测定排出蒸馏水质量，求得排出蒸馏水的体积，间接测定聚合物微球的体积，再通过精确称取聚合物微球的质量，求得聚合物微球的密度。
[0007]本实用新型装置包括测量管(10)、托架(3)、流量调节阀(2)、下体积填充层(4)、下隔离层(5)、待测聚合物微球(6)、上隔离层(7)、上体积填充层(8)、烧杯(I)，设于测量管(10)的用于体积读数的刻度(11)，托架(3)和测量管连接为一体，下体积填充层(4)放置在测量管(10)的下部，下隔离层(5)放置于待测聚合物微球(6)的下方和下体积填充层
(4)的上方，上隔离层(7)放置于待测聚合物微球(6)的上方，上体积填充层(8)放置于上隔离层(7)的上方。
[0008]本实用新型中设于所述测量管(10)的刻度(11)为精密体积刻度，可读取小数点后2位的体积数值，单位ml。
[0009]本实用新型中所述测量管10与托架3是可拆分地连接为一体的，托架的作用是称量方便，将测量管10与托架3连接于一体，便于用天平准确称取质量；而它与测量管之间设置为可拆分地连接，可拆分是为了测量管洗涤方便。
[0010]本实用新型中所述测量管10中需要放入上、下两层体积填充层4和8。用于体积填充层的可以是:脱脂棉、玻璃棉、纱布，也可以是其他类似物质。
[0011]本实用新型中所述测量管10中需要放入上、下两层隔离层5和7。用于隔离层的可以是滤布、滤芯和滤纸，也可以是其他类似物质。
[0012]本实用新型中所述待测聚合物微球的密度小于1.0g/cm3，粒径在I μπι?1000 μπι范围之间。
[0013]本实用新型中所述测量管(10)的排水口的下方还放置有烧杯(I)，从而便于在实验时排水。
[0014]本实用新型实验装置，按如下步骤使用:
[0015]1、先向测量管10中放入下体积填充层4，填充层的高度应大于最小刻度值，再根据被测聚合物微球的直径，选择3?5层通过孔径小于聚合物微球直径的下隔离层5放于下体积填充层4的上方，用玻璃棒轻轻压实，防止聚合物微球渗入到下体积填充层中，精确称取测量管10和托架3的质量札。然后向测量管中缓慢加入约5?8ml的聚合物微球，再精确取测量管10和托架3的质量M2，测量管10中聚合物微球的质量为m = M2-M1O向测量管10中放入3?5层上隔离层7，用玻璃棒轻轻压实，再在上隔离层的上方放入上体积填充层8，并轻轻压实，防止加入蒸馏水后聚合物微球向上浮起。
[0016]2、向烧杯I中加入约100-150ml蒸馏水，将测量管10放于烧杯I之上，保持测量管底部与烧杯I底部的距离为1-1.5cm，使测量管10下出口完全浸入蒸馏水中。从测量管的上方连接水循环真空泵和三通阀，调节三通阀流量使测量管内持续保持真空度为0.0lMPa,打开测量管流量调节阀2，使烧杯I中的蒸馏水缓慢吸入测量管中10，确保测量管10中的所含的气泡被全部排出并被蒸馏水填满，直至蒸馏水液面高于测量液面9。停止抽真空，静置10分钟后，用流量调节阀使2蒸馏水的液面与测量液面9 一致，测量液面9的体积数值为V1，精确称取整套装置的质量M3，称量完毕后，在托架3下方放入烧杯1，打开流量调节阀使2缓慢放出测量管10中所有的蒸馏水。
[0017]3、待测量管10中的蒸馏水全部放出后，依次取出上体积填充层8、上隔离层7、聚合物微球6、下隔离层5和下体积填充层4，用蒸馏水清洗测量管10和上下隔离层5和7，确保无聚合物微球残留在隔离层材料表面。将测量管10烘干，将所有体积填充层材料4和8放入测量管10中，再将所有隔离层材料5和7放入，轻微压实，缓慢向测量管10中加入蒸馏水，静置10分钟后使蒸馏水的液面高于体积读数 '的液面，打开流量调节阀缓2将蒸馏水液面调至体积读数为V1，移开烧杯1，精确称取整套装置的质量M4。则聚合物微球的体积可根据公式Vp= [(M4-M1)-(M3-M1)Vp*求得，聚合物微球的密度可根据公式Pfm/V#得。
[0018]本实用新型的装置结构简洁、制造成本低、操作方便快捷、测定精度高，其尤其适用于直接测定粒径在I μπι?1000 μπι之间，密度小于1.0g/cm3的聚合物微球的密度，当然也可以测定密度大于1.0g/cm3的各种粉状固体材料的密度。在密度