塑料材料检验方案

1、Business Group Plastics1INTERPRETING THE TYPICAL PROPERTIES DATA SHEET典型性能数据说明典型性能数据说明Business Group Plastics2 所有这些材料数据值都是通过使用符合最佳测试要求的样本进行采集的所有这些材料数据值都是通过使用符合最佳测试要求的样本进行采集的. . 实际塑料件的性能很少能够达到数据表中所给出的性能数据值实际塑料件的性能很少能够达到数据表中所给出的性能数据值. . 性能数据值不能直接用于产品设计性能数据值不能直接用于产品设计, , 除非此产品的应用条件与性能测试条件除非此产品的应用条件与性能测

2、试条件在尺寸在尺寸, , 形状形状, , 应变能力和温度等方面都近似的情况下应变能力和温度等方面都近似的情况下. . 性能数据值可以用于对不同材料的性能进行应用前的预先的比较性能数据值可以用于对不同材料的性能进行应用前的预先的比较. . 为在尽可能全面地使用材料各种性能为在尽可能全面地使用材料各种性能, , 设计师必须理解性能数据值的局限性设计师必须理解性能数据值的局限性, , 塑料的种类和最终使用条件塑料的种类和最终使用条件. TYPICAL PROPERTIES DATA SHEET典型性能数据表典型性能数据表Business Group Plastics3TYPICAL PROPERTI

3、ES DATA SHEET典型性能数据表典型性能数据表主要性能包括以下几种类型主要性能包括以下几种类型: : 流变性能流变性能 机械性能机械性能 热性能热性能 电性能电性能 其他性能其他性能Business Group Plastics4TYPICAL PROPERTIES DATA SHEET典型性能数据表典型性能数据表流流 变变 性性 能能Business Group Plastics5 SPIRAL-FLOW螺旋流动螺旋流动Cavity half of spiral-flow mold.螺旋流动的长度表示材料在规定的壁厚和加工条件的情况下的流动长度.Business Group Plas

4、tics6 MELT FLOW RATE 熔融指数熔融指数Schematic of melt flow rate test apparatus熔融指数( 质量或体积 ) 是指10分钟内树脂在一定载荷的作用下通过标准口模的量. 试验是在单一的温度和载荷下进行的. 不考虑剪切应力和温度对粘度的影响. 无法准确预测在实际模具中的流动性. 是检验各批产品质量一致性或快速检验材料产品是否降解的良好途径.Business Group Plastics7 MELT FLOW RATE 熔融指数熔融指数-仪器示意仪器示意图图Business Group Plastics8VISCOSITY 粘度粘度* 材料的

5、粘度是材料流动的内部阻力,决定了模具充填速 率.* 溶解在溶剂里聚合物的粘度间接提供了测量基本树脂分子量和相关熔融流动性能的可能性.* 相对粘度是指按特定浓度稀释的聚合物溶液与溶剂粘度的比值, 通常作为树脂生产时的品质控制标准.Business Group Plastics9 VISCOSITY VERSUS SHEAR-RATE粘度与剪切应力的关系粘度与剪切应力的关系粘度与剪切应力的关系曲粘度与剪切应力的关系曲线在热塑性材料成型性比线在热塑性材料成型性比较方面比熔融指数更实用较方面比熔融指数更实用, , 但是很少被用于材料的选但是很少被用于材料的选择上择上. . 这些数据主要用于模具充这些数

6、据主要用于模具充填计算机仿真程序中填计算机仿真程序中.Business Group Plastics10SHRINKAGE收收 缩缩塑料在热成型加工的冷却阶段会有明显的收缩. 模具设计师必须使用材料收缩率来补偿热成型加工阶段的产品收缩. ( (模具尺寸模具尺寸) - () - (产品尺产品尺寸寸) ) ( (模具尺寸模具尺寸) )收缩率收缩率 =*这些值通常用百分比或长度/单位长度来表示.Business Group Plastics11TYPICAL PROPERTIES DATA SHEET典型性能数据表典型性能数据表机机 械械 性性 能能Business Group Plastics12

7、试验装置和标准试样用于测试绝大部分塑料的拉伸强度. 拉伸性能可以用来比较不同材料的强度拉伸性能可以用来比较不同材料的强度和刚性和刚性. . 刚性热塑性塑料拉伸测试的标准是刚性热塑性塑料拉伸测试的标准是ASTM D638 ASTM D638 和和 ISO527.ISO527. 对于玻纤增强材料的拉伸速度为对于玻纤增强材料的拉伸速度为 5 5mm/min ,mm/min , 非增强材料为非增强材料为 50 50mm/minmm/min. TENSILE PROPERTIES 拉伸性能拉伸性能Business Group Plastics13STRAINSTRESS屈屈 服服 应应 力力指在应变应力

8、曲线上斜率为 0 时, 对应的应力值.断断 裂裂 应应 力力指拉伸试样在恒定的拉伸速度下发生断裂时, 所对应的应力.拉拉 伸伸 模模 量量 指在应力应变曲线上比例极限下,应力应变的比值. 其用于测量材料的刚性.典型非增强塑料的应力应变曲线. TENSILE PROPERTIES 拉伸性能拉伸性能Business Group Plastics14屈服点延伸率屈服点延伸率指屈服点的应变值. 它决定了材料在不发生屈服的情况下所能承受的小且持久载荷下变形的上限值.断裂延伸率断裂延伸率指材料在断裂时伸长的百分比.脆性材料会在低应变水平下发生断裂. 韧性材料和弹性材料在断裂前可以承受较高的应变. STRA

9、INSTRESS典型非增强塑料的应力应变曲线. TENSILE PROPERTIES 拉伸性能拉伸性能Business Group Plastics15这些典型曲线说明不同的材料具有不同的应力应变性能. TENSILE PROPERTIES 拉伸性能拉伸性能Business Group Plastics16 Flexual Property 弯曲性能弯曲性能 弯曲性能体现了塑料在负载下的弯曲或抗弯曲性能。 弯曲性能的标准测试方法使用ASTM ASTM D790 D790 或或 ISO 178 ISO 178 。 对于玻纤增强材料弯曲速度通常为 2 mm/min 。 对于非增强材料弯曲速度通常为

10、 20 mm/min 。 弯曲模量弯曲模量是应力应变曲线上塑性段的应力对应变的比例。弯曲试验的设定和样条在负载下的应力分布。Business Group Plastics17Impact Strength 冲击性能冲击性能冲击强度冲击强度，塑料产品吸收和消耗能量的能力，塑料产品吸收和消耗能量的能力，它因产品的形状它因产品的形状，厚度和所处厚度和所处温度的不同而不同。温度的不同而不同。当冲击性能用于某些应用时，测试结果因产品的实际特性而很难直接应用。 通常，冲击强度和拉伸模量提供了塑料的基本机械性能。 高冲击强度高冲击强度高拉伸模量高拉伸模量 = = 坚韧材料坚韧材料 高冲击强度高冲击强度低拉伸

11、模量低拉伸模量 = = 韧性材料韧性材料 低冲击强度低冲击强度高拉伸模量高拉伸模量 = = 脆性材料脆性材料Business Group Plastics18Izod and Charpy 冲击试验。冲击试验。试验方法试验方法: Izod - ASTM D256, ISO 527 Charpy - ISO 179聚碳酸酯的Izod冲击强度受缺口半径的影响。Impact Strength 冲击性能冲击性能Business Group Plastics19定义：以规定直径的钢球，在试验负荷作用下，垂直压入试样表面，保持一定时间后单位面积上所承受的平均压力，以kgf/mm2或N/mm2表示。操作：1

12、.加上初负荷(1kg)，调节深度指示仪表为零。2.23秒内平稳加上试验负荷(49N,132N,358N,961N)，保持30s，读取压痕深度。3.样条厚度4mm。Ball Hardness 球压痕硬度球压痕硬度Business Group Plastics20定义：以规定形状的压针，在标准的弹簧压力下压入试样，把压针压入试样的深度转换为硬度值来表示塑料的邵氏硬度。操作：-平稳而无冲击地使硬度计在规定重锤的作用下压在试样上，从下压板与试样完全接触15秒后立即读数。-邵A负载12.5N, 邵D负载50NShore Hardness 肖氏硬度肖氏硬度Business Group Plastics21

13、1邵A适用于较软的塑料；邵D适用于较硬的塑料。ISO规定：A法大于90时用D法；D法小于20时用A法。2本方法不适用于泡沫塑料。3样条要求厚度大于6mm。4样条要求表面平整。Shore Hardness 肖氏硬度肖氏硬度Business Group Plastics22热性能热性能TYPICAL PROPERTIES DATA SHEET典型性能数据表典型性能数据表Business Group Plastics23 DEFLECTION TEMPERATURE UNDER LOAD负载下的热变型温度负载下的热变型温度(DTUL) DTUL DTUL 或或 HDTHDT 用于预测在规定的测试条件

14、下材料在负载下的温度特性。 该值不代表某一特定材料或应用的上限温度。 成型条件,样条厚度及试验前的预处理极大地影响 DTUL/HDT 值。 谨慎比较来自不同实验室和供应商提供的数据。Business Group Plastics24 样条承受的外部纤维应力为66 或 264 psi (0.45 或1.8 Mpa ). 测试箱内的温度以 20 C /分钟的速度上升直到样条弯曲达到0.010英寸。Test Methods :Test Methods : ASTM D 648 -样条厚度 1/8 1/2 英寸 ( 3.2 to 12.7mm ) 支撑脚间距为4 英寸。 ISO 75 -样条厚度 11

15、0 x 10 x 4 mm 支撑脚间距为 100 mm 。 - 样条厚度 80 x 10 x 4mm 支撑脚间距为 64mm 。 热变型温度(DTUL)所用试验仪器 DEFLECTION TEMPERATURE UNDER LOAD负载下的热变型温度负载下的热变型温度(DTUL)Business Group Plastics25 VICAT SOFTENING TEMPERATURE 维卡软化温度维卡软化温度通过一个带有轻微负载(10N或50N)的探针刺入塑料所达到的温度来显示塑料的热性能。 用于表征短期，高温性能。 对于样品的厚度和成型条件不象DTUL那么敏感。Business Group

16、Plastics26用一根横截面为1mm2扁平探针接触塑料样条并浸入加热池中。在探针上加以规定负载(10N或50N)后,油浴箱以缓慢恒定的速度升温 ( 50 K/h or 120 K/h )。维卡软化温度是当探针刺入0.04英寸(1mm)深度时油浴箱的温度。测试方法测试方法: : ASTM D 1525 ISO 306维卡软化点试验仪器 VICAT SOFTENING TEMPERATURE 维卡软化温度维卡软化温度Business Group Plastics27The Underwriters Laboratories (UL) 将塑料的可燃性分为将塑料的可燃性分为几个等级几个等级 (UL

17、 94) UL94HB = 水平燃烧试验 UL94V-0, V-1, V-2 = 垂直燃烧试验 UL94V-5VA, 5VB =垂直燃烧试验FLAMMABILITY CLASS FOR PLASTICS塑料燃烧等级塑料燃烧等级Business Group Plastics28FLAMMABILITY CLASS FOR PLASTICS塑料燃烧等级塑料燃烧等级Business Group Plastics29FLAMMABILITY CLASS FOR PLASTICS塑料燃烧等级塑料燃烧等级Business Group Plastics30FLAMMABILITY CLASS FOR PLA

18、STICS塑料燃烧等级塑料燃烧等级Business Group Plastics31氧指数用于测量塑料在室温下燃烧时所需的最小氧氮比例。材料在开放的条件下燃烧时的氧指数至少21。Test Methods: ASTM 2836 ISO 4589Oxygen-index test apparatusFLAMMABILITY CLASS FOR PLASTICS塑料燃烧等级氧指数塑料燃烧等级氧指数Business Group Plastics32ELECTRICAL PROPERTIES电性能电性能TYPICAL PROPERTIES DATA SHEET典型性能数据表典型性能数据表Business

19、 Group Plastics33DIELECTRIC CONSTANT / RELATIVE PERMITTIVITY相对介电常数相对介电常数相对介电常数是以样条为介质与以相对介电常数是以样条为介质与以真空为介质制成同尺寸电容器的电真空为介质制成同尺寸电容器的电容量之比。容量之比。数值越低表示绝缘性越好。Test Methods: ASTM D 150 IEC 250Business Group Plastics34DISSIPATION FACTOR消散因数消散因数 消散因数用于测量树脂将电转换为热的能力。 消散因数越小意味着较小的能量损失和热能产生，适用于电绝缘材料。Test Metho

20、ds:(测试仪器同介电常数测量设备) ASTM D 150 IEC 250Business Group Plastics35VOLUME RESISTIVITY体积电阻体积电阻体积电阻，用于测量树脂的电绝缘性。体积体积电阻，用于测量树脂的电绝缘性。体积电阻表示电流流过绝缘体相对两面的单位体电阻表示电流流过绝缘体相对两面的单位体积的电阻。积的电阻。树脂的体积电阻至少在 108 ohm-cm，一般被认为是绝缘材料。 Test Methods: ASTM D 257 IEC 93Business Group Plastics36SURFACE RESISTIVITY表面电表面电阻阻表面电阻用于表示树

21、脂表面绝缘性能。表面电阻用于表示树脂表面绝缘性能。. 数值高表示绝缘性好。 试验结果受湿度，表面纯净度，外形影响很大。Test Methods: ASTM D 257 IEC 93Business Group Plastics37DIELECTRIC STRENGTH 介电强度介电强度Cross sectional view of dielectric strength test.树脂的介电强度用于表示绝缘材料在电击穿前所承受的电压。数值的大小与厚度成反比：样条越薄数值越高。该数值随着温度的升高而变大。Test Methods: ASTM D 149 IEC 243Business Group Plastics38ARC RESIS