塑料其它性能测试方法

第八章其它性能第一节光学性能材料的光学性质包括对光的透过性，折光率等性能的评价。飞机座舱

仪表板面LEDLamps一、折光性能及其测试方法材料的折光性能主要以折射率来表示，折射率也称为折光率或折光指数，是表明透明物质折光性能的重要光学性能常数。（一）定义光在不同介质中的传播速率不同,当光由第1介质进入第2介质的分界面时,即产生反射及折射现象如图8-1所示（二）折光率测试方法折射率的测定有两种方法：一种是折光仪法，另一种是显微镜法，折光仪法精确度较高。阿贝折光仪1．测试原理用阿贝折射仪测定折射率就是测定临界角，从而测出被测物的折射率。2．测试仪器主要结构由光学系统、机械系统两部分组成：光学系统，光学系统中有望远镜系统和读数系统；机械系统，如底座、棱镜转动手轮等。附属部分还必须有光源系统和恒温系统。3．测试步骤（1）试样制备试样可以采用任何尺寸，与折光仪棱镜接触的表面必须平整并经过抛光。（2）恒温（3）折光仪校准（4）试样测定（5）清除试样（三）折光率测试的主要影响因素1．温度随温度升高，物质的折射率下降。因此在测量中，一定要恒温。并且一定要在报告中标识测量的温度条件。2．表面接触由于固体与棱镜表面接触不好，需要加接触液，要求接触液对试祥和棱镜无腐蚀和影响，通常接触液的折射率大小介于试样与棱镜的折射率之间。3．光源光源对折射率有影响，所以测定折射率都是用单色光。国标中使用钠光源D线。

二、透光性能及其测试方法材料的透光性能主要是以透光率和雾度来表示的。透光率和雾度是两个独立的指标，是透明材料两项十分重要的光学性能指标。一般来说，透光率高的材料，雾度值低，反之亦然，但不完全如此。例如，窗玻璃材料透光性高，也不混浊。毛玻璃透光率高，雾度值却很大。用作光学仪器罩的材料要求屏蔽亮光源，应有最大的漫反射和最小的透明度。（一）定义1．透光率表示材料透过光线的程度；以透过材料的光通量与入射的光通量之比的百分数表示。透过材料的光通量T2与照射到透明材料入射光通量T1之比的百分率。

Tt=T2/T1×100（8-4）2．雾度

雾度又称浊度，表示透明或半透明材料不清晰的程度。以散射光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。用标准“c”光源的一束平行光垂直照射到透明或半透明薄膜、片材、板材上，由于材料内部和表面造成散射，使部分平行光偏离入射方向大于2.5º的散射光通量Td与透过材料的光通量T2之比的百分率，即：H=Td/T2×100（8-5）（二）透光率和雾度测试方法高分子材料透光率和雾度是利用雾度计或分光光度计来测定。1．测试原理

1．阱陷；2．标准板；3．积分球；4．试样架；5．光电池6．控制线路；7．检流计；8．光源；9．稳压器；L1、L2、L3透镜；S光孔；C-F滤光器2.测试试样

如光滑平整度、缺陷、划痕、污染等试样表面状态影响测试结果；厚度尺寸不同的试样之间的测定结果不能相互比较。3.测试方法要点①开启仪器，预热至少20min；②校准仪器，放置标准板（或不放置任何遮挡物。③放置试样。④去掉标准板，置上阱陷；再去掉试样。重复测定5片试样。⑤结果计算（三）折折光率测测试的主主要影响响因素1．光源光源不同同，它的的相对光光谱能量量分布就就不同，，同一透透明材料料用不同同的光源源测量，，所得到到的透光光率与雾雾度值不不同。国国际照明明学会规规定了三三种标准准光源A、B、C。2．试样厚厚度试样的厚厚度越大大，透光光率越小小，雾度度越大。。3．试样表表面状态态表面擦伤伤和污染染均使雾雾度值增增加，对对透光率率来说，，通常使使之下降降。4．仪器仪器方面面，光源源的变化化，积分分球内表表面，标标准板及及光电池池的变化化都可能能引起误误差；操操作方面面，读数数误差。。第二节电电性能聚合物材材料具有有优良的的电性能能，可作作为理想想的电传传输、电电器、电电子材料料大多数聚聚合物材材料具有有以下几几方面特特点：具有优良良的绝缘缘性能；；具有足够够的介电电强度，，能经受受住导体体之间的的电场作作用；具有良好好的耐电电弧性；；在恶劣的的工作环环境中，，如湿气气、温度度和辐射射条件下下能保持持良好的的使用性性能；具有一定定的强度度和韧性性，能够够耐振动动冲击和和其他机机械力作作用。评价高聚聚物的电电性能指指标主要要有：体积电阻阻率、表表面电阻阻率（代代表导电电性）；；介电强度度（代表表击穿现现象）；；介电常数数（代表表极性））；损耗因子子（代表表松弛现现象）、、耐电弧弧性（代代表导电电性）等等。一、电阻阻率的测测定（一）定定义1．体积电电阻在试样相相对两表表面上放放置的两两电极间间所加直直流电压压，与流流过两电电极之间间的稳态态电流之之比。2．体积电电阻率在材料试试样相对对两表面面上放置置正负两两电极，，在电流流方向上上电位梯梯度与电电流密度度之比。。3．表面电电阻在试样的的某一表表面上两两电极间间所加电电压与经经过一定定时间后后流过两两电极间间的电流流之比。。4．表面电电阻率平行于材材料表面面上电流流方向的的电位梯梯度与表表面单位位宽度上上的电流流之比。。（二）电电阻率的的测试方方法1．测试原原理a.体积电阻阻测试b.表面电阻阻测试绝缘体的的电阻测测量基本本上与导导体的电电阻测量量相同，，其电阻阻一般都都用电压压与电流流之比得得到。片状电极极测定方方式2．电阻率率测试方方法要点点（1）试样准准备试样应平平整、均均匀。无无裂纹和和机械杂杂质等缺缺陷。（2）测试仪仪器测量绝缘缘材料电电阻的仪仪器又常常被称为为高阻仪仪。一般般地，应应配有电电极箱，，试样在在电极箱箱内电极极上进行行测试。。（3）测试过过程样品与电电极连接接好，开开启高阻阻仪，仪仪器校准准。再将将仪器调调整到测测量挡。。一般地，，需对对试样进进行静电电荷释放放处理（（放电过过程）。。然后选选择合适适的测试试电压档档位，对对样品进进行测试试。记录读数数。3．电阻率率测量的的影响因因素（1）测定时时间流经试样样的电流流，随时时间的增增加而迅迅速衰减减。各种种材料的的电流随随时间的的变化情情况不一一样，因因而在比比较时要要选取相相同的读读取电流流时间。。（2）温度温度升高高会使得得测试时时得到的的电流值值增大。。（3）湿度对于极性性材料及及强极性性材料，，因吸水水性强而而降低其其体积电电阻。对对于非极极性和弱弱极性材材料影响响就很小小。（4）电极材材料与试样接接触良好好；材料料本身电电导率大大，耐腐腐蚀，不不污染试试样；使使用方便便，造价价低廉。。（5）测试电电压在所施加加的电压压远低于于试样的的击穿电电压时，，测试电电压对电电阻率完完全无影影响。（6）间隙宽宽度国标中规规定g一定值，，同时规规定试样样厚1或2mm其原因因就在在于此此。（7）测试试回路路中标标准电电阻的的选择择R0越小则则在短短时间间内测测量误误差也也越小小。（8）其它它因素素由于成成型、、摩擦擦及其其它各各种原原因都都导致致材料料带有有强烈烈的静静电，，由于于它的的存在在造成成很大大测量量误差差。（9）薄膜膜试样样薄膜试试样使使用的的接触触电极极材料料与板板状试试样有有所不不同，，不能能用铝铝箔油油粘电电极。。二、介电常常数和介质质损耗的测测定（一）定义义1．介电常数数以绝绝缘缘材材料料为为介介质质与与以以真真空空为为介介质质制制成成同同尺尺寸寸电电容容器器的的电电容容量量之之比比值值，，称称为为该该材材料料的的介介电电常常数数，，用用ε表示示。。介电电常常数数表表示示在在单单位位电电场场中中，，单单位位体体积积内内积积蓄蓄的的静静电电能能量量的的大大小小，，是是表表征征电电介介质质极极化化及及储储存存电电荷荷能能力力的的宏宏观观物物理理量量。ε=C/C0（8-12）式中中：：ε，介介电电系系数数；；C，充充满满绝绝缘缘材材料料的的电电容容器器的的电电容容量量；；C0，以以真真空空为为电电介介质质的的同同样样尺尺寸寸的的电电容容器器的的电电容容量量。。2．介质质损耗耗置于交交流电电场中中的介介质，，以内内部发发热形形式表表现出出来的的能量量损耗耗。3．介质质损耗耗角对电介介质施施加交交流电电压，，介质质内部部流过过的电电流相相量与与电压压相量量之间间的夹夹角的的余角角。4．介质质损耗耗角正正切即对电电介质质施以以正弦弦波电电压,外施电电压与与相同同频率率的电电流之之间相相角的的余角角δ的正切切值，，表示示为tgδδ,是表征征绝缘缘材料料在交交流电电场下下能量量损耗耗的一一个参参数。。tgδ＝每个周期期内介质损损耗的能量量/每个周期内内介质储存存的能量（（8-13）ε和tgδ由主链结构构中的键的的性能和排排列所决定定。（二）测试试方法可以测试聚聚合物的ε和tg方法有：工工频高压电电桥法、变变电纳法、、谐振升高高法、变压压器电桥法法。可以参照GB/T1409-2006（测量电气气绝缘材料料在工频、、音频、高高频(包括米波波波长在内)下电容率和和介质损耗耗因数）所所推荐的方方法。工频介电常常数及介质质损耗测试试仪（三）测试试影响因素素（1）湿度材料的极性性越强受湿湿度的影响响越明显，，主要是水水分子使材材料的极性性增加，同同时潮湿的的空气作用用于材料的的表面增加加了表面电电导，由此此使材料的的ε与tgδ都会增加加。（2）温度在同一频频率下，，其介电电性能随随温度变变化很大大，特别别是在松松驰区变变化剧烈烈。（3）杂散电电容许多高频频下的测测试，杂杂散电容容都会影影响整个个系统的的电容。。（4）测试电电压电压过大大，会使使周围空空气电离离，而增增加附加加损耗。。（5）接触电电极材料料在高频下下，由于于频率的的提高，，使电极极的附加加损耗变变大。（6）薄膜试试样层数数随着层数数增加，，介电常常数略有有上升趋趋势，介介质损耗耗角正切切值略有有下降，，且分散散性变小小。三、、介介电电强强度度、、耐耐电电弧弧试试验验（一一））介介电电强强度度的的测测定定高分分子子材材料料在在一一定定电电压压范范围围内内是是绝绝缘缘体体，，但但是是随随着着施施加加电电压压的的升升高高性性能能会会逐逐渐渐下下降降，，电电压压升升到到一一定定值值变变成成局局部部导导电电，，此此时时称称为为材材料料的的击击穿穿。。介电电强强度度就就是是表表征征材材料料耐耐受受电电击击穿穿的的物物理理量量。。1．定定义义（1）介介电电强强度度聚合合物物材材料料的的介介电电强强度度亦亦称称击击穿穿强强度度，，是是指指造造成成聚聚合合物物材材料料介介电电破破坏坏时时所所需需的的最最大大电电压压。。通常常介介电电强强度度越越高高，，材材料料的的绝绝缘缘质质量量越越好好。。（2）耐电压压在规定试试验条件件下，对对试验施施加规定定的电压压及时间间，试样样不被击击穿所能能承受的的最高电电压。在实际生产产中，广泛泛应用“耐电压”指标来表征征材料的耐耐高压性能能。2．测试方法法介电强度试试验采用的的基本装置置是一个可可调变压器器和一对电电极。试验验方法有两两种：（1）短时法，是将电压压以均匀速速率逐渐增增加到材料料发生介电电破坏；（2）低速升压压法，是将预测测击穿电压压值的一半半作为起始始电压，然然后以均匀匀速率增加加电压直到到发生击穿穿。参照标准有有：ASTMD3755在直流电压压作用下固固体电绝缘缘材料介电电击穿电压压及介电强强度标准试试验方法；；GB/T1408-2007绝缘材料电电气强度试试验方法。。3．影响因素素（1）电压波形形当波形失真真大时，一一般会有高高次谐波出出现，这样样会使电压压频率增加加。（2）电压作用用时间随电压作用用时间增加加，热量积积累越多，，从而使击击穿电压值值下降。（3）温度测试温度越越高，击穿穿电压越低低，其降低低的程度与与材料的性性质有关。。（4）试样厚度度（5）湿度因为水分浸浸入材料而而导致其电电阻降低，，必然降低低击穿电压压值。（6）电极倒角角r电极边缘处处的电场强强度远高于于其内部，，要消除这这种边缘效效应很困难难。（7）媒质电性性能（二）耐电电弧试验1．定义是指聚合物物材料抵抗抗由高压电电弧作用引引起变质的的能力，通通常用电弧弧焰在材料料表面引起起炭化至表表面导电所所需的时间间来表示。。2．测试方法法原理借助高压小小电流或低低压大电流流在两电极极间产生的的电弧，作作用于材料料表面使其其产生导电电层。3．测试要点点（1）试样板状试样厚厚度2～4mm，长宽皆为为100mm；（2）操作要点点将试样与电电极接于线线路，将工工频高压小小电流接于于两电极间间产生电弧弧。通过电弧间间歇时间逐逐步缩短电电流逐渐加加大的方式式，使材料料经受逐渐渐严酷的燃燃烧条件，，直至试样样破坏。记录自电弧弧产生直至至材料破坏坏所经过的的时间。（3）破坏的判判定原则高分子材料料被高压电电弧破坏的的特征是产产生表面电电弧径迹、、局部灼热热、炭化或或燃烧。第三节生生物性能试试验高分子材料料现已在食食品包装、、药用材料料、医用器器械、人工工脏器等诸诸多领域得得到越来越越深广的应应用对于生物性性能，各国国规定的项项目不完全全相同。这这些性能试试验有些是是在药物毒毒理学基础础上发展、、演化而来来，例如致致敏试验、、刺激试验验、热原试试验等；也也有些独特特的生物学学试验例如如血液相容容性试验、、降解试验验等。人工肺一、热原试试验（一）方法法原理将一定剂量量的供试液液，静脉注注入家兔体体内，在规规定的时间间内，观察察家兔体温温升高情况况，以确定定供试液中中是否含有有热原及其其限度。(二)方法要点1．家兔挑选选2.试验准备3.供试液准备备4.家免准备5.注射及测温温度6.降温处理7.注意事项（三）结果果判定1．初试3只家兔中，，体温升温温均在0.6℃以下，且3只家兔体温温升高总数数在1.4℃以下；或复试5只家兔升温温0.6℃或0.6℃以上的兔数数不超过1只，且初试试、复试合合并8只家兔升温温总数不超超过3.5℃。均应认为供供试品符合合热原检查查规定。2．初试3只家兔中，，若有1只升温0.6℃或0.6℃以上；或3只升温均低低于0.6℃，但3只升温总数数达1.4℃或1.4℃以上时,应取5只家兔复试试。3．初试3只家兔，升升温0.6℃或0.6℃以上兔数超超过1只；或在复试5只家兔中升升温0.6℃或0.6℃以上兔数超超过1只，或初试试、复试合合并8只家兔升温温总数超过过3.5℃，均认为供供试品不符符合热原检检查规定。。二、皮肤致致敏试验（一）方法法原理将一定量的的供试液与与脉鼠皮肤肤接触，检检测供试品品是否引起起皮肤变态态反应。（二）方法法要点1．试验前准准备所所有器具应应进行灭菌菌。2．实验动物物准备白色脉鼠，，体重300～500g，雌、雄均均可，每组组至少l0只；试验前24h，剃除肩背背部4cm×6cm区域毛。3．弗氏完全全佐剂(CFA)制备4．供试液准准备5．诱导（1）用乙醇清清洁脉鼠背背部去毛区区，作6点对称皮内内注射。（2）皮内注射射后7日，在注射射部位再次次剃毛，用用乙醇清洁洁。若未出出现刺激反反应，每一一试验区用用十二烷基基硫酸钠石石蜡液处理理，在局部部斑贴前24h涂抹、按摩摩试验区皮皮肤、24h后将滤纸浸浸入供试液液或阴、阳阳性对照液液中至饱和和，将其贴贴敷于注射射部位，封封闭固定48h。6．激发于诱导完成成后14日，在脉鼠鼠左右腹侧侧未试验过过处剃毛，，用乙醇清清洁，将滤滤纸浸入供供试液或阴阴、阳对照照液中至饱饱和，贴敷敷于剃毛区区，封闭固固定24h。7．结果观察察表8-1致敏反应记记分表红斑记分水肿记分无红斑现象0无水肿现象0轻度红斑（勉强可见）1轻度水肿（勉强皮肤增厚）1明显红斑（淡红色）2明显水肿（隆起而轮廓清楚）2中度红斑（鲜红色）3中度水肿（隆起近1mm）3重度红斑（紫红色伴有轻微焦痂形成）4重度水肿(隆起大于1mm，边界超过接触区)4表8-2致敏反应率率分级致敏率，%分级分级0～8Ⅰ与阴性对照无差别9～28Ⅱ轻微反应29～64Ⅲ中度反应65～80Ⅳ强烈反应81～100Ⅴ极强反应致敏率：过敏动物所占实验动物的百分比（三）结果果判定按1、24、48h观察情况列列表，如激激发部位记记分为2或大于2，则认为过过敏；如阴性对照照组或供试试品组中超超过50％的实验动动物记分为为1，或60％的阳性对对照动物反反应记分小小于2时，应重复复试验。三、急性毒毒性试验急性毒性试试验是指在在24小时内内动物物接受受药物物1～2次（间间歇时时间为为6-8小时）），观观察给给药后后动物物7～14天内所所产生生的急急性中中毒反反应。。急性毒毒性试试验可可确定定被研研究药药物的的毒性性程度度，即即剂量量和不不良反反应之之间的的关系系，亦亦可以以比较较被研研究对对象与与其他他已知知急性性毒性性物的的相对对毒性性程度度，通通过对对不同同给药药途径径出现现毒性性作用用的比比较研研究，，可以以确定定药物物不同同接触触途径径的相相对危危害。。将一定定的供供试液液由静静脉注注入小小白鼠鼠内，，在规规定时时间内内观察察小白白鼠有有无毒毒性反反应和和死亡亡情况况，以以决定定是否否符合合规定定。(二)方法要要点1．试验验前准准备所所有有器具具应进进行灭灭菌。。2．试验验白鼠鼠准备备小白鼠鼠应健健康无无伤，，同一一来源源、同同品种种、在在同一一条件件下饲饲养，，做过过本试试验的的不得得再使使用；；将小小白鼠鼠随机机分为为试验验和对对照两两组，，每组组5只,复试时时每组组取18～19g的小白白鼠10只。3．供试试液准准备按无菌菌操作作法进进行；；接管管类、、容器器类、、配件件或实实体类类器具具的不不同情情况介介质，，60℃℃浸泡一一定时时间，，并应应灭菌菌；供供试液液制备备后24h内使用用。4．供试试液注注射及及注射射后动动物反反