塑料物性及测试方法介绍

1、塑料物性及測試方法介紹,塑料的物理性能,1、比重（astm d792, iso 1183） 密度是单位体积物质的质量。比重是在23c下，一 定体积物质的质量与相同体积去离子水质量之比. 比 重和密度至关重要. 因为塑料是以每磅为基础售出的 ，而低密度或低比重意味着每榜重量含更多的材 料，常用液體浮力法作測定方法。,比重 a/(a+w)-ba 试样在空气中的质量 b 试样和小锤（若被使用）在水中的质量 w 完全浸没的小锤（若被使用）和部分浸 没的金属丝质量 密度（kg/m3） 比重997.6,塑料的物理性能,2、吸水性(24小时/平衡) astm d570 吸水性是用来确定在规定条件下被吸收的水

2、的总量. 影响吸水性的因素有: 塑料的类型、使用的添加剂、温度以及暴露时间. 吸水性试验中, 将试样在规定温度的烘箱里烘干规定时间, 移至干燥器冷却, 冷却完毕后，立即称重. 将试样规定条件下浸于水中, 通常是在23c下浸泡24小时或直到平衡. 将试样取出, 用lint free cloth 擦干, 称重 吸水百分率(浸水后质量 - 浸水前质量) / 浸水前质量 x 100,塑料的物理性能,3、成型收縮率 熱塑性塑料在模具中成型，冷卻後脫模的成型品，會有收縮現象，即成型品小於模腔尺寸，這就是成型收縮率。 算式：收縮率(%)=(型腔尺寸-成品尺寸)/型腔尺寸*100,光學特性,1.光泽度 (as

3、tm d2457, d523 ) 描述：镜面光泽度是光被某种材料反射时反射光强度的 量度. 光泽度可以是材料所固有的, 也可以是成 型过程或表面网纹的结果. 光泽度也受风蚀和表 面腐蚀等环境因素的影响. 測試：光泽度的测量, 通常以某种标准为参考给定反射 角(20o，60o或85o). 将光泽计的角度调试成适当 的角度, 量好口径, 并与光泽计中给定的标准相 比较.将光度计置于试样上, 读取数据.,光學特性,2、透明塑料的雾度astm d1003 (方法 b) 雾度是射入透明材料中的光由于散射作用而导致 的不清晰和/或闪耀的程度, 可以是材料本身固有 的性质，或是成型过程的结果. 它也可能是由

4、表 面网纹或风蚀、表面腐蚀等环境因 素造成的 3、透明塑料的透光度astm d1003 (方法 b) 透 光率是测定透过试样的光通量的.,光學特性,4、黄色指数（yi）astm e313 黄色指数由分光光度计的读数计算而得, 描述 了一种试样从无色透明或白色到黄色的颜色变 化. 这一试验最常用于评价一种材料在真实或 模拟的日照下的颜色变化.,光學特性,5、透明有机塑料折射指数(折光率) astm d542 折光率是光在真空中的传播速率与在透明介质中的 传播速率之比. 折光率可用来计算一束光从一透明 介质进入另一透明介质时的折射角. 因此, 折光率 用于光学棱镜的设计和透明塑料的质量控制检验.,

5、流變學特性,1、熔体流动指数 mfi or mfrastm d1238 (方法 a), d 3364 iso 1133 (方法 a) 熔体流动速率测定的是热塑性塑料在规定温度和 负荷下从孔板中挤出的速率.它提供了测定熔融材料流动性能的方法。 将熔体流动速率仪加热至此试样的规定温度 ，并加约7克物料于速率仪的料筒中. 将此物料的规定负荷加于活塞上，使熔融的物料从孔板中挤出. 收集一定时间内的挤出物并称量. 熔体流动速率 的单位是 克/10分钟.,機械性能,1、塑料的拉伸性能astm d638, d882, d1708 iso 27 拉伸试验测定断裂一个试样所需的力以及试样 拉伸到断点时的伸长程度

6、. 拉伸试验可产生应力 应变图，这张图可用于确定拉伸模量. astm d638中试验速度取决于试样 规格，astm d882 (塑料片材) 中则取决于材 料的断裂伸长率，iso 527中，测应力和伸长 率时的试验速度为5或50mm/min，测模量时的试验速度为1mm/min.,機械性能,2、 悬臂梁冲击强度(有缺口) astm d256, iso 180缺口试样悬臂梁式冲击试验测定的是材料被摆锤冲击时 的抗冲性能. 悬臂梁冲击强度被定义为从材料开始破坏 至完全破坏时所吸收的能量. 为了防止试样破坏，受冲 击的试样有缺口. 本实验可用于快捷的质量控制检验, 以确定一个材料是否符合需冲击强度要求,

7、 也可比 较材料的韧性.,機械性能,3、悬臂梁冲击强度(反置缺口) (izod) 测定的是材料被摆锤冲击时的抗 冲性 能. 悬臂梁冲击强度被定义为从材料开始破坏至完全 破坏时所吸收的能量. 本实验可用于快捷质量控 制检验, 以确定一个材料是否符合所需冲击强度 要求, 也可比较材料的弯曲韧性.,4、简支梁冲击强度 （charpy)iso 179 测定 的是受到摆锤的冲击时, 材料所产生的抵抗力. 简支梁冲击能 定义为试样在冲击负荷作用下, 被 破坏时吸收的能量.它是一种性能指标，可用于 生产过程的质量控制中,可用于比较不同材料 的韧性.,機械性能,機械性能,5、弯曲性能astm d790, is

8、o 178 弯曲试验测定在三点加负荷的情况下, 使横梁型 的试样弯曲时所需力的大小. 弯曲试验的结果经常用来选择在弯曲负荷作用下无形变的材料. 弯 曲模量也用于衡量某种材料 的劲度.,機械性能,6、邵氏硬度 邵氏硬度用于确定塑料或橡胶等软性材料的相 对硬度. 它测量了规定压针在指定压强和时间 条件下的针入度. 硬度值用来识别或指定特殊 硬度的塑料。硬度值由硬度计读出. 常见的硬度计有 a型和 d型. a型用于较软材料；d 型用于较硬材料.,機械性能,7、洛氏硬度astm d785, iso 2039 洛氏硬度试验是基于试样上施加不同负荷时压入试样的深度差的硬度测量方法.硬度值无量纲, 通常用r

9、, l, m, e和k标尺给出. 每个标尺表示的硬度值越高, 材料越硬，r, m标尺 通常用于塑料.,電性能,1、介电常数和介质损耗因子 astm d150 iec 60250 介电常数用于衡量绝缘体储存电能的性能. 它是两 块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样 的两块板之间以空气为介质或真空时的电容量之比. 介质损耗因子定义为一定频率下绝缘材料的电抗与 其电阻的比值. 它测量了绝缘材料的无效性 如果 要将一种材料应用于严格绝缘的用途上, 则它的介 电常数越小越好. 如果一种材料会应用在需要高电抗的电器上, 则需 要高损耗因子.,電性能,2、介电强度astm d149 iec 8024

10、3 介电强度是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度. 它定义为试样被击穿时, 单位厚度承受的最大电压, 表示为伏特每单位厚度. 物质的介电强度越大, 它作为绝缘体的质量越好.,電性能,3、表面电阻率/体积电阻率astm d257, ifc60093 表面电阻率是绝缘材料抵抗表面漏泄电流的能力. 体积电阻率是绝缘材料抵抗体内漏泄电流的能力. 表面电阻率、体积电阻率越高, 漏泄电流越小, 材料的导电性能越差.,熱性能,1、维卡软化点astm d1525, iso 306 维卡软化点是压头针在规定负荷下, 刺入试样1mm时的温度. 该温度反映了当一种材料在升温装置中使用时期望的软化点. 在试样上加10

11、n或50n负荷, 把试样放进23c的油浴中，以50或100c每 小时的速度提升油浴温度,直到针头刺入试样 1mm.,熱性能,2、负荷变形温度(dtul或hdt) astm d648, iso 75 热变形温度定义为标准试验条在一定负荷下, 其变形量达到规定值的温度. 它规定了短程耐热性能. 不同材料的负荷热变形温度相互区别, 有的能在高温下承受小负荷; 有的在一个窄的温度范围内就会变形. 在每 个样品上加0.45mpa或1.80mpa负荷. 将试样放进硅油浴中, 每分钟温度升高2c, 直 到形变量达到规定值,熱性能,3、线性热膨胀系数astm e831, d696 iso 11359 线性热膨

12、胀系数用来确定某材料随温度的膨胀程 度. 本试验用于设计目的, 也用于确定材料在热 应力下是否会发生破裂. 理解相互接触的两种材 料之间的相对膨胀/收缩特性 室温下, 将试样置于tma的支架上, 并用探测 器测定其高度. 将熔炉升高, 并调节温度使之低 于所需温度20c. 以一定的速率加热试样, 通 常是10c/分钟, 直到试样达到所需温度范围. 得出一个曲线,4、燃烧性能(ul94) a、hb（水平燃燒）,熱性能,判定標准 1、厚度在313mm，燃燒長度大於75mm的試片，其燃燒速率40mm/min 、厚度小於3mm，燃燒長度大於75mm的試片，其燃燒速率75mm/min,熱性能,b、94v

13、-0,v-1,v-2(垂直燃燒）,熱性能,c、5va,5vb(垂直燃燒）,5va是針對長條試片所設計的測試（1255mm,13.00.3mm) 5vb是針對飾板樣品所設計的測試 (1505mm,1505mm),熱性能,qmfz2 component plastics wednesday, august 04, 2004 e45575 ticonapolyester business line 86 morris ave summit nj 07901 material designation: 3316(b), 3316hf product description: polybutylene

14、terephthalate (pbt), designated celanex furnished as pellets. color min. thick. (mm) flame class hwi hai rti rti rti iec iec elec imp str gwit gwfi nc 0.38 v-0 - - - - - - - all 0.75 v-0 3 0 140 130 140 - - 1.5 v-0, 5va 2 0 140 130 140 - - 2.0 v-0, 5va 2 0 140 130 140 925 960 3.0 v-0, 5va 1 0 140 13

15、0 140 925 960 cti: 2 hvtr: 0 d495: 6 iec ball pressure (c): - dielectric strength (kv/mm): 23 volume resistivity (10 xohm-cm): 16 dimensional stability(%): 0.0 iso tensile strength (mpa): - iso flexural strength (mpa): - iso heat deflection (c): -iso tensile impact (kj/m2): - iso izod impact (kj/m2)

16、: - iso charpy impact (kj/m2): - (b) virgin and regrind from 1 to 50% by weight incl., have the same basic material characteristics. note celanex material designations may have the suffix d, may lack the suffix -2 or have the suffix -3 to indicate lubricity. report date: 1/29/1997 underwriters labor

17、atories inc ul94 small-scale test data does not pertain to building materials, furnishings and related contents. ul 94 small-scale test data is intended solely for determining the flammability of plastic materials used in components and parts of end-product devices and appliances, where the acceptability of the combination is determined by uli.,ul yellow card,在下面的例子中，以颜色为天然色或黑色、厚度为1mm的试片进行试验时，难燃性为v-0、0.5vb，hwi为4级，hai为0级，rti为140。iec标准未测定。由于cti不因厚度而改变，所以为2