材料相关测试及环保要求

1、Mechanical Properties Test Method定和国际有限公司定和国际有限公司 江传斌江传斌ASTM方法方法检验检验 美美国检验国检验和材料和材料学会学会（ASTM）制定的方法，提供了可据以）制定的方法，提供了可据以测测定塑料的基定塑料的基础础物理、力物理、力学学、热热和加工等性能的和加工等性能的标标准。可是，塑料是准。可是，塑料是一一种种粘粘弹弹性材料，其基性材料，其基础础性能性能随温随温度、度、应变应变速率、速率、时间时间和使用和使用条条件件的不同而有很大的不同而有很大变变化。按化。按许许多多ASTM标标准准检验检验所所测测定的特定性能定的特定性能对对部件部件设计设计人

2、人员来说没员来说没有有针对针对性的价性的价值值，因，因为这为这些性能是在短些性能是在短暂时间暂时间条条件下件下测测得的。因此，由于部件要得的。因此，由于部件要经经受受条条件不件不断变断变化情化情况况下的下的应应力，力，这这些性能些性能数数据通常不能用据通常不能用来预测来预测其使用性能。其使用性能。 按按ASTM标标准，准，检验检验塑料的主要意塑料的主要意义义在于在于质质量控制量控制 -对对化合化合物在物在韧韧性、性、刚刚性和强度方面的差性和强度方面的差异异，获获得一些得一些认识认识。这种检验这种检验，对对于于进进行行鉴别鉴别以确定某一特定材料是否符合有以确定某一特定材料是否符合有关关ASTM标

3、标准中准中叙叙述的述的规规格，也是有用的。格，也是有用的。 用于按用于按ASTM标标准准检验检验塑料的基本塑料的基本仪仪器，多器，多数数自制定自制定标标准以准以来来没没有有变变化。但是，在化。但是，在检验检验管制和管制和数数据据测测量量领领域，域，则则有重大的有重大的进进展。展。愈益增愈益增长长的是采用微的是采用微处处理器理器来来管制管制检验检验的立的立项项，自，自动动采集、采集、计计算和算和储储存存检验数检验数据。据。 塑膠原料常用測試方法塑膠原料常用測試方法拉伸衝擊測試（拉伸衝擊測試（ASTM D638) 拉伸性能是材料强度最重要的拉伸性能是材料强度最重要的单单一指一指标标。测测定拉定拉断

4、试样断试样所需用的力，加上材料在所需用的力，加上材料在断断裂前伸裂前伸长长了多少。拉伸性能了多少。拉伸性能和其他和其他许许多基本力多基本力学学性能都可以在同一台万能性能都可以在同一台万能试验试验机机（VTM）上）上进进行。行。顾顾名思名思义义，万能，万能试验试验机可以适用于机可以适用于许许多多试验试验，如，如挠挠曲、曲、压缩压缩等，只需更等，只需更换随换随主机使用的附件主机使用的附件配件即可。万能配件即可。万能试验试验机通机通过过使用各使用各种夹种夹具，具，调节试验调节试验速速率的控制率的控制仪仪表和表和测测量量试试件件变变形、形、记录试验记录试验中中测测得的得的数数据据1) Tensile

5、Strength(TS) & Elongation(TE) (ASTM D638)1) Tensile Strength(TS) & Elongation(TE) (ASTM D638)- EP test speed example- Calculation TS : Tensile Strength(kgf/cm2, MPa) TS = TE : Tensile Elongation(%) TE = Test speed50 / min5 / minCategoryNon-reinforcedReinforcedMaximum Load () at BreakCrosscut

6、 area of specimen ( ) (thicknesswidth)(Distance at break) - (Grip distance : 50mm) Grip distance(50 mm)100 (%)Ex) Engineering Plastics =500 kgf/cmkgf/cm2 2 : : 1cm 1cm* *1cm rod can endure 500kg1cm rod can endure 500kg - Specimen size (unit:)216190.5114 0.5( Grip distance)57.2 0.53.18 0.38( thicknes

7、s )12.70.52) Flexural Strength(FS) & Modulus(FM) (ASTM D790)2) Flexural Strength(FS) & Modulus(FM) (ASTM D790)Test machine : Universal Testing Machine (UTM)(3) Test speed Cross Head Speed : 2.8mm/min (reinforced) 10/min(non-reinforced) Grip Span : 50 0.5 (LUPOL non-reinforced, 6.4T: 100 mm )

8、(4) Calculation FS(Flexural Strength)(kgf/cm2, MPa) FS = 3 PL / 2 WH2 FM(Flexural Modulus(kgf/cm2, MPa) FM = ( L3 / 4 WH3 ) (F/Y) P : Load weight L : Grip Span distance W : Width H : Specimen Thickness, F/Y : FS/FE(FE: flexural elongation) Strong relation with specimen thickness Strong relation with

9、 specimen thickness12.7127(thickness)3.2 (6.4)(2) Specimen size缺口懸臂梁衝擊試驗缺口懸臂梁衝擊試驗,简称简称Izod（ASTM D256) 缺口缺口悬悬臂梁冲臂梁冲击试验击试验表示有缺口表示有缺口试试件在件在标标准准条条件件下下断断裂所需的能量。裂所需的能量。试验试验方法是方法是悬悬臂梁形式把臂梁形式把试试件件夹夹持在持在摆锤试验摆锤试验机的底座上，缺口面机的底座上，缺口面对对冲冲击击的的方向，方向，释释放放摆锤摆锤，试试件破件破断断所消耗的能量由所消耗的能量由摆锤摆锤下落的高度和下落的高度和摆摆起高度起高度来计来计算。算。3)

10、Impact Strength(IMP)(ASTM D256)3) Impact Strength(IMP)(ASTM D256)(1) Test machine : Impact Tester(2) Specimen size (unit: )A : 10.16 0.05B : 32.0 Max, 31.5 MinC : 63.5 Max, 60.3 MinD : 0.25 R0.05E : 12.7 0.15C10.160.05EBDA(thickness)3.2 (6.4)(3) Calculation IMP(Impact Strength)(kgfcm/cm, J/m) Impact

11、 strength = ( Pendulum weight ) (Cos Q1 Cos Q2 ) (Distance between rotating hub and center of weight) specimen thickness * Q1 : Pendulum Degree after Impact, Q2 : Original Pendulum Degree (135 or 150 ) * Pendulum Weight range : 20 85 % is recommended (ex) 50 pendulum : IMP strength=10 43 is recommen

12、ded)* * Impact Strength : Impact Strength : mgmg* * h / t = absorbed energy to break test specimenh / t = absorbed energy to break test specimen Simulate the relatively high speed outer stressSimulate the relatively high speed outer stress熔融指熔融指数试验数试验，简称简称 MI（ASTM D1238） 熔融指熔融指数试验数试验表示塑性表示塑性树树脂在熔融脂在

13、熔融状态状态下的相下的相对对流流动动性。性。这这是塑料加工行是塑料加工行业业使用的最基本最使用的最基本最紧紧要的要的试验试验之一，是之一，是进进料料质质量控制的一量控制的一个检验个检验方法，用方法，用来来确定所提供的确定所提供的树树脂脂是否符合是否符合规规格；也是模塑塑料部件的一格；也是模塑塑料部件的一个个加工后加工后检验检验。 试验试验在在挤挤出塑度出塑度计计上上进进行。先加行。先加热热到到规规定定温温度，然后在度，然后在规规定的定的温温度、度、载载荷和料筒中活塞位置的荷和料筒中活塞位置的条条件下，件下，将将聚合聚合物物从规从规定定长长度和直度和直径径的口模中的口模中挤挤出。出。测测量流量流

14、动动速率。速率。4) Melt Index(MI)(ASTM D1238)4) Melt Index(MI)(ASTM D1238)(1) Test machine : Melt Indexer(2) Resin Preheating : 5min (3) Calculation MI(g/10min)MI = X 600 (sec)Extruded resin weight (g)Test time (sec)Test condition : PC COMPD : 300, 1.2KG PC/ABS, PBT : 250, 2.16KG PP : 230, 2.16KGq Shear rat

15、e of MI(10100(1/s) is different from actual injection molding condition (20003000(1/s) .5) Rock Well Hardness(R) (ASTM D785)5) Rock Well Hardness(R) (ASTM D785)(1) Test machine : Rockwell Hardness Tester(2) Specimen(unit: )8040 6.0(thickness)(3) Test condition(4) Calculation Rockwell hardness = 150

16、RD(inch)*1000 (Total Residual Indentation) (EX) PC, PC/ABS : 110125) Incase of rubber, Shore A, Shore D hardness is used. Incase of rubber, Shore A, Shore D hardness is used.ScaleR RLMMEKBall Diameter (mm)12.700 0.00256.350 0.00256.350 0.00253.175 0.00253.175 0.0025weight ()60 60 100 100 150 Product

17、sPC, PBT, ABS, SAN-PMMA, Reinforced-Original Weight1010101010热变热变形溫度試驗形溫度試驗,简称简称HDT（ASTM D648) 变变形形温温度度试验试验表明在表明在规规定定载载荷下荷下发发生任意量生任意量变变形形时时的的温温度。可用度。可用来对来对比不同材料在比不同材料在试验条试验条件下的件下的相相对对性能，而主要用于性能，而主要用于质质量控制和量控制和开发开发目的。目的。6) Heat Distortion Temperature(HDT) (ASTM D648)6) Heat Distortion Temperature(HDT

18、) (ASTM D648)Test machine : HDT Tester(2) Specimen - Generally use ” specimen, ABS: ” (unit: )12712.7W(3) Test condition Load : high load(18.5 /), low load: 4.6 / Temperature elevating speed : 120 / hr Specimen deformation limit: 0.254 mm(1/100 inch)q In case of crystalline polymer(LUPOX, LUPOL), HD

19、T difference between high load In case of crystalline polymer(LUPOX, LUPOL), HDT difference between high load and low load is much higher than that of amorphous polymer(LUPOY). and low load is much higher than that of amorphous polymer(LUPOY).維卡軟化點試驗（維卡軟化點試驗（ASTM D1525) 维维卡卡软软化点試驗是一化点試驗是一种对种对比比许许多多热

20、热塑性材料的塑性材料的热软热软化特化特性的好方法。性的好方法。维维卡卡软软化点和化点和变变形形温温度度试验试验可在同一可在同一种试种试验设备验设备中中进进行，只要配以可各自行，只要配以可各自进进行行两种试验两种试验和配件附和配件附件即可。件即可。维维卡卡软软化点化点试验设备试验设备装有可装有可调温调温的油浴，装有的油浴，装有扁扁顶针顶针，可以在批示器上指示，可以在批示器上指示针针入度。放入入度。放入试样试样，将顶将顶针针置于置于试样试样上。油浴上。油浴温温度以度以50或或120度度/H的速率升高。的速率升高。顶顶针针刺入刺入1MM时温时温度即度即为维为维卡卡软软化点。化点。1) UL Stan

21、dards for Plastic MaterialsUL StandardsDefinitionUL 94UL 746AUL 746BUL 746CTest for Flammability of Plastic MaterialsPolymeric Materials : Short-Term Property Evaluations(Flame Ignition properties with electrical cause.)Polymeric Materials : Long-Term Property Evaluations(Highest Temp. at which mate

22、rial can be used in the long term period)Polymeric Materials : Use in Electrical Equipment EvaluationsUL 94 Flamability level5VA 5VB V-0 V-1 V-2 HB1. UL Standard Test : Procedures and Requirement(7)Flammability :UL94HB(7)Flammability :UL94HBFlammability :UL 94 VFlammability :UL 94 V等级各试片1，2次燃烧时间各试片1

23、，2次燃烧时间与Glowing发光时间5个试片1，2次燃烧时间的总和火苗掉落引燃棉花V-0 10 秒30秒50秒无V-130秒60秒250秒无V-230秒60秒250秒可有Flammability UL 94-5 V(piece )Flammability UL 94-5 V(piece )判断标准5VA5VB备注燃烧时间及Glowing时间总和60秒60秒引火与否否否试片中央是否生孔否是板材燃烧试验3. UL-746A(Short term properties)q HWI (Hot Wire Ignition)q CTI (Comparative Tracking Index)q Arc

24、Resistance(ASTM D495)q HAI (High Current Arc Ignition)q HVTR (High Voltage Arc Tracking Rate) MATERIAL RTI() MATERIAL RTI() PS 50 PS 50 ABS 60 ABS 60 Nylon 65 Nylon 65 PC 80 PC 80 PC/ABS 60 PC/ABS 60 PBT 75 PBT 75 PP 65 PP 65(5) UL746B (Long Term Property)RTI (Relative Thermal Index) RTI represents

25、the temperature in above which the material is likely to degrade prematurely compared with similar results of a material which has had acceptable service experience. Specifically, RTI denotes the temperature at which the value of the critical property of the material decreases to 50% of its original

26、 value during 60,000hrs.4. UL-746B(Long term properties)QMFZ2QMFZ2Component - PlasticsComponent - PlasticsLG CHEMICAL LTD E67171(M)LG CHEMICAL LTD E67171(M) RTI H D RTI H D Min UL94 Elec Mech H H V 4 C Min UL94 Elec Mech H H V 4 C Thk Flame with W/O W A T 9 T Thk Flame with W/O W A T 9 TMtl Dsg Col

27、mm Class Imp Imp I I R 5 IMtl Dsg Col mm Class Imp Imp I I R 5 IRS-700 All 3.0 94HB 60 60 60 3 0 2 6 0RS-700 All 3.0 94HB 60 60 60 3 0 2 6 05. UL card QMFZ2 : Plastic Component Directory E67171 (M) : UL File Number Mtl Dsg : Material Designation(Grade Name) Col : Color Min Thk : Minimum Thickness (m

28、m) UL Flame Class Elec : Electrical Property Mech with Imp : Related to Impact Property Mech w/o Imp : Related to Mechanical Property excluding Impact Property UL746A : Short-Term PropertyAbbreviationallncbkgyrdyeclColorAll ColorNaturalBlackGreyRedYellowClear/TransparentECO-Label 和和RoHS 和和 SGS介绍介绍Li

29、teon seminarHigh Tech Best SolutionTCO99和BlueAngel 介绍介绍q 随着对环境保护的不断加强,正在用的对人体有害的材料被发达国家,如美国,欧洲所禁用.q 尽管 ECO-LABEL不是法规,但使得制造商应用ECO-LABEL作为市场策略.首先,他们仅在 显示器附上,但最近延伸到其他办公设备上,如复印机,打印机等 蓝蓝天使天使年年份份法法规规法法规规下的下的产产品品 93. 1294. 795. 9 97 PBDE,PBBSb2O3,Cl,Br包括以上提到的 +PVC,Cl paraffin , Cd,Pb包括以上提到的RAL-UZ 62 :复印机RA

30、L-UZ 78 : 电脑显示器RAL-UZ 78b : 手提式电脑RAL-UZ85 :打印机q 对环境法规的负责,树脂制造商开发更多的不含卤素防火剂或重金属的环饱树脂. (卤素防火剂 亚磷酸酯& 无机防火剂)不含不含卤卤素防火素防火剂剂 PC, PC/ABS (LUPOY GN-series)蓝蓝天使天使TCO 99 在电器产品领域，相关的电气安规认证标准有很多，如UL、CE、FCC、TCO等等。 而其中最为严格的认证即为由“瑞典专业雇员联盟”制定的TCO系列认证标准。针对电脑显示器，TCO99认证在环保、生物工程、人体工程学、电磁场辐射、节能、电气安全性以及资源回收和有害物控制等诸多

31、方面作了严格的规定。 TCO99标准不仅在国际上受到高度的重视，并且在国内也得到了普遍的认同。特别是在健康环保观念日益深入人心的今天，通过TCO99认证已经成为很多消费者选购显示器产品时考虑因素之一。什么是TCO99？ 蓝天使标志蓝天使标志世界最严格环保产品标志世界最严格环保产品标志 1977年，德国政府推出“蓝天使”绿色环保标识，授予具有绿色环保特性的产品，德国产品的安全度、产品质量和产品环保度名列世界前茅，分别居世界第1位、第2位和第4位，其环保贸易额占全球20，名列世界第1位。欧盟的环保措施WEEE与ROHS WEEE(Waste Electrical and Electronic Eq

32、uipment) RoHS(Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment) 欧盟国家（包括荷兰、丹麦、瑞典、澳大利亚、比利时、意大利、芬兰及德国）于2002 年11 月8日完成电器及电子设备废弃物处理法，并在2003 年1 月27 日正式公告，2004年8月31 日之前所有的欧盟会员国已经制定出属于自己国家符合WEEE & RoHS 之规范，并于2006 年7 月1 日起，所有WEEE 中所规范的电子电器产品在进入欧洲市场时，不能够含有RoHS 里所提到的危害物质。RoHS 中所规定的禁用物质2006.1.1 起开始禁用的材料及成分如下： 1. 镉（Cadmium） 2. 汞（Mercury） 3. 六价铬（Hexavalent chromium) 4. 铅（Lead） 5. 聚溴联苯（Polybrominated biphenyls (PBB)） 6. 聚溴联苯醚（Polybrominated diphenyl et