塑料性能质量检测及其测试仪器

塑料性能质量检测及

测试仪器塑料性能质量检测及其测试仪器一、塑料性能概述二、塑料测试项目及相关标准三、塑料测试仪器一、塑料性能概述塑料性能特点：塑料与传统的金属、玻璃、陶瓷等材料有许多不同，它的突出特点是质轻，对热及电具有良好绝缘性．强度、刚度虽低于金属，但比强度、比刚度却可能接近或超过金属。塑料的韧性明显优于玻璃和陶瓷、不同塑料的韧性可能低于、接近或高于金属。对外加载荷的响应，金属、玻璃、陶瓷都是弹性的，塑料却是粘弹性的。金属、玻璃、陶瓷的力学性能在较大温度范围受温度影响较小，塑料力学性能对温度改变却很敏感。湿度对金属、玻璃、陶瓷力学性能基本无影响，对塑料力学性能的影响却很明显。加载速率对金属等的力学性能有影响，对塑料力学性能影响更大。金属大都存在锈蚀问题，许多塑料却是优异的防腐耐蚀材料。金属、玻璃、陶瓷皆无老化问题，塑料在大气环境中却存在老化问题。一、塑料性能概述(2)塑料与金属等材料性能上的上述不同，源于它们化学组成及结构的不同．也决定了塑料有其它材料所不能代替的应用领域，它们的性能表征与测试也有自身的许多特点。因此，必须以了解塑料的基本组成和结构为基础，了解塑料的性能表征与测试。一、塑料性能概述(3)“表征”常用于评价塑料的分子或结构特性，表征手段如：GPC，X光衍射，NMR，质谱，UV，IR，DSC，TGA等。“测试”则用于塑料对外加负荷、环境等作用所引起的响应行为的评价。“测试”并非仅限于塑料树脂性能的测试。除了测试树脂之外，还常常测试树脂制成品塑料制件的性能，以保证合适的最终产品使用性能的要求。一、塑料性能概述(4)与结构特性有关的分析数据表征：包括分子参数，如：分子量、分子量分布、立构规整度、支化或化学不均匀性、形态特性（如结晶度等）。分析数据的表征主要是为了建立结构与性能之间的关系，它对产品设计使之具备有所需的使用性能来说是很重要的。选择材料所需的数据：产品技术数据表中的数据一般只是单点数据，这对于材料的初步筛选与比较己是足够了，然而，这些数据对于设计和工程分析，从道理上说则是不够的，因为这数据与产品最终使用性能的关系不大，而且极难从中看出在实际上如何用好塑料。一、塑料性能概述(5)塑料测试的必要性：1.评价材料的性能行为，以确定其对所需应用的适用性；2．评价材料是否满足有关安全规定等要求；3．为了质量控制之目的，要评估各批产品之间质量及其一致性；4．为了对用户的支持而作材料的专门评价。一、塑料性能概述(5)材料性能行为的评价包括了解结构－性能之间的关系以及比较一种产品与另一种产品的使用特性。对于新产品的开发，了解结构与性能之间的关系，可深入探求其使用性能以便决定进一步努力开发。所以说了解结构与性能的关系，使产品能满足使用条件下的要求，对于材料设计与预测是很重要的。而材料（产品）之间的性能比较对于寻找现用材料（产品）的替代物也是必要的。塑料性能应用(1)：零配件装配设计相关的材料性能搭扣配合：拉伸模量正割模量蠕变模量剪切模量 泊松比拉伸屈服应力摩擦系数

螺栓连接：压缩强度拉伸蠕变破裂应力 拉伸蠕变应变应力松弛＊

螺纹连接：剪切强度摩擦系数拉伸屈服应力

压配合：拉伸模量压缩模量蠕变模量泊松比 压缩强度拉伸屈服应力拉伸蠕变破裂应力 应力松弛＊可焊接性：剪切强度密度摩擦系数导热率比热 结晶熔融温度

塑料性能应用(2)：与挤出过程相关的材料性能

玻璃化转变温度（无定形材料）熔融温度（半结晶材料）熔融热焓（半结晶材料）磨擦系数 导热率 比热 熔体粘度 单轴拉伸粘度 结晶温度（半结晶材料） 结晶热焓（半结晶材料） 结晶动力学（半结晶材料）二、塑料测试项目及相关标准世界上主要的标准ASTM―美国材料试验学会标准AFNOR―法国标准化协会标准BSI―英国标准协会标准DIN―德国标准化学会标准JlS―日本工业标准ISO―国际标准化组织标准IEC―国际电工技术委员会标准技术数据表中报告的塑料的主要性能(1)性能ISO方法ASTM方法GB方法比重／密度ISO1183D7292GB/T1033

D1505（聚烯烃）

吸水率ISO62D570GB/T1034熔体流动速率（MFR)ISO1133D1238GB/T3682模塑收缩率ISO294―4（热塑性塑料）D955GB/T17037.4ISO2577（热固性塑料）

拉伸强度ISO527―1,2D638GB/T1040技术数据表中报告的塑料的主要性能(2)性能ISO方法ASTM方法GB方法弯曲强度ISO178D790GB/T9341悬臂梁冲击强度ISO180D256GB/T1843仪器化落锤冲击强度ISO6603―2D3763

弯曲负载热变形温度ISO75―1,2D648GB/T1634维卡软化温度ISO306D1525GB/T1633热膨胀系数ISO11359―2E831GB/T1036结构分析相关的材料性能测试测试性能ISOASTM拉伸性能ISO527―1，2和4D638泊松比ISO527―1，2D638压缩性能ISO604D695剪切模量ISO6721―2，5D5279拉伸蠕变ISO899―1D2990摩擦系数ISO8295D3028弯曲蠕变ISO899―2D2990压缩蠕变

D2990断裂韧性ISO13586―1D5045加工相关的材料性能的表征(1)测试方法ISOASTM熔体粘度―切变速率数据ISO11443D3835热固性塑料的反应粘度ISO6721―10

单轴拉伸粘度ISO6721―10

第―法向应力差ISO6721―10

熔体密度

D3835堆积密度ISO61D1895密度―反应体系PVT数据ISO1183D792导热率

D5930模塑收缩率：

热塑性塑料ISO294―4D955热固性塑料ISO2577

面内剪切模量ISO6721―2或7

加工相关的材料性能的表征(2)测试方法ISOASTM比热ISO11357―4

玻璃化转变温度ISO11357―2

结晶温度ISO1357―3

结晶度ISO11357―5

熔融焓ISO11357―5D3417结晶焓ISO11357―5D3417结晶动力学ISO11357―7D3417热固性塑料的反应热ISO11357―5D4473热固性塑料的反应动力学ISO11357―5D4473胶凝转化率ISO11357―5

线性热膨胀系数ISO11359―2E831塑料性能测试物理化学性质；力学性能，也称机械性能；热性能；电性能；耐老化性能；气体透过性能；光学性能。塑料物理化学性质测试密度和相对密度：浸渍法、比重瓶法、浮沉法、 密度梯度法。吸水性：试样在经过下燥后，在规定的试样尺寸、规定的温度、规定的浸水时间下的吸水量。耐化学药品性：塑料耐酸、耐碱、耐溶剂和其他化学品的能力。密度和相对密度ISO1183 ASTMD792ASTMD1505

GB/T1033吸水性ISO62ASTMD570GB/T1034耐化学药品性ISO175ASTMD543GB/T11547塑料力学性能测试(1)塑料受到外力作用时，由于外力的种类、方向、作用力的大小、速度等不同，会出现不同的形变和破坏。在较慢速度的外力作用下，材料呈现静态力学性能，如拉伸强度、压缩强度、剪切强度、弯曲强度、扭断强度、硬度等；而在高速度、瞬间外力作用下，材料呈现动态力学性能，如冲击强度；在一定拉伸应力或压缩应力长时间作用下，材料发生的形变称为蠕变，可测定与材料长期连续使用性能相关的耐久性．而此时材料破坏所需的载荷比静态力学性能要低得多；塑料力学掉性能测试猛(2)在周期梢性外力逮作用下瘦，材料拥将出现粉疲劳，令可推测李材料的厦使用寿妻命，此凡时的载赛荷也比轮静态力厌学性能廉要低。这些力房诚学性能处也受到项周围环恩境(如池温度、笨湿度、缺光照、页水、空延气或接娃触化学更药品等恢)的影逢响，而偿且塑料饼的力学绒性能对燃温度和称湿度的头变化又刺往往特悦别敏感行．塑料力努学性能商测试常液用项目拉伸性能邀：拉伸弹敌性模量；盲拉伸强度珠；断裂伸侵长率；泊缩慧松比。弯曲性稍能：弯家曲弹性因模量；鼓弯曲强暗度。压缩性它能：压纵缩弹性歌模量；售压缩强破度。撕裂性晓能：撕吊裂强度肉。摩擦和哑摩损。剪切性能脸：剪切强体度。抗冲击性诱能：简支跃梁；悬臂船梁；落锤俘；落球；究仪器化落弊镖法；拉勿伸冲击。硬度：球盗压痕；布惠氏硬度；丙洛氏硬度泪。粘接性能旨。耐疲劳性葬。蠕变和翼应力松尝弛。塑料力学浪性能测试汽常用标准右(1)拉伸性能ISO527ASTMD638GB/T1040-2006压缩性能ISO604ASTMD695GB/T1041弯曲性能ISO178ASTMD790GB/T9341悬臂梁冲击ISO180ASTMD256GB/T1843简支梁冲击ISO179

GB/T1043仪器化落镖法冲击ISO6603ASTMD3763

摆锤冲击

ASTMD3420GB/T8809塑料力榨学性能提测试常叫用标准字(2)撕裂强度ISO6383ASTMD1004GB/T16578硬度ISO2039ASTMD785GB/T2411GB/T3398GB/T9342摩擦磨耗

ISO8295

ISO5470ASTMD1044GB/T3960GB/T19089GB/T5478粘接性能ISO15509ASTMD3164ASTMD3163GB/T16276塑料热性害能测试(化1)(1)剂与热传锹导有关酒的物理住量，如蛙比热容积、热导亿率、比寒容(反异映热膨漫胀)和遍热膨胀订系数、信收缩率悉等；(2)伴缝随温度变管化发生相躲态变化(吹固化、软床化、熔融雕等)的性荣质．如玻看璃化转变携温度(简芒称玻璃化迁温度，T公g)、结姥晶熔点(句Tm)、其结晶温度饱和成型特态征有关的调性质，如互粘度—温雨度特性、译剪切速率们—温度特见征、熔体着流动速率帐(MFR配)、流出损量(流出匙长度、质电量)—温槽度特征等撕；塑料热性贝能测试(蓬2)(3)灿与耐热宜性有关销的性质赵，如随矩温度变乌化引起照的耐热穴变形性千(热变易形温度吵、维卡钥软化点伐、软化鱼温度)词、尺寸旗稳定性址(线膨档胀系数小、热膨涌胀率、芽热收缩导率、热妖失重、借结晶度隔或固化惭度—温境度特性剩)、机鱼械性质筐及其他选性质的拍变化(仓如机械料性质—得温度特遵性即耐样热性、事脆化温锻度即耐抢寒性、六电性能拘等各种衰物性—存温度特懒性)、霸随温度质变化而桨变化的筑耐化学焦药品性垄，如起模泡、开努裂、变驴色、失兔去透明痰性等外恩观性能表和热分托解温度挺、热失沫重等热先稳定性死等。(4)燃哀烧性，如环外观变化拉、燃烧速陵率及变化烧。塑料热性盐能测试常虏用项目熔体质乐量流动姥速率和员熔体体需积流动神速率；维卡软避化点（起VST新）；热变形温瓶度（HD幼T)；玻璃化转碧变温度和贫熔点（结斧晶行为）机；热膨胀系取数；动态力凭学性能士（DM孙A)；热失重储（TG搞）；脆化温慨度；流变行清为：转悠矩流变国仪，毛市细管流定变仪,证旋转侨流变仪曲；燃烧与租阻燃性暮能：氧岭指数法百；炽热械棒法；隙垂直燃拌烧；水流平燃烧粉。塑料热缎性能测承试常用韵标准（老1）MFR和MVRISO1133ASTMD1238GB/T3682VSTISO306ASTMD1512GB/T1633HDTISO75ASTMD648GB/T1634DSCISO11357ASTMD3417GB/T19466TMAISO11359ASTME831GB/T1036DMAISO6721

TGISO11358

脆化温度；ISO974ASTMD746ASTMD1790GB/T5470塑料热伯性能测珠试常用伟标准（懂2）流变行为转矩流变仪

ASTMD3795

毛细管流变仪ISO11443ASTMD3835

旋转流变仪ISO6721-10ASTMD4440

燃烧性能氧指数法ISO4589ASTMD2863GB/T2406炽热棒法

GB/T2407垂直燃烧ISO1210ASTMD3014GB/T2408水平燃烧ISO1210ASTMD635GB/T2408塑料电斧性能测见试塑料的电框性能特别肿易受温度烂、湿度的径影响，因宏此测出的凤值误差很略大，所以甚对试验片些的使用、礼试验操作途要十分注边意，必须勒严格遵守醋试验方法税。体积电阻率IEC60093ASTMD257GB/T1410介电强度IEC60243ASTMD149

介电常数IEC60250ASTMD150GB/T1409介质损耗因数IEC60250ASTMD150GB/T1409塑料耐老飘化性能测掌试塑料在使裹用、加工罢及贮存过苗程中，由副于受到外谜界因素包始括物理的侄（热、光予、电、辐庆射能、机档械应力等馆），化学韵的（氧、润臭氧、雨奇水、潮气弯、酸、盐侄雾等）及钩生物的（绿霉菌、细便菌等）各盈方面的作唐用，而会依引起化学嘴结构的破没坏，使原近有的优良灰性能丧失抵的现象称得为老化。实验室光源曝露ISO4892

GB/T16422大气自然暴露ISO877ASTMD1435GB/T3681热空气暴露

GB/T7141湿热暴露ISO4611

GB/T12000塑料扩飘散与渗龟透性能跑测试高分子聚表合物制作包的薄膜或炊薄片，对昼水蒸气和包各种气体执（如；氧回气）有良崖好的阻隔落性，也可请有良好的挪气体透过疗性。透气性ISO2556ASTMD1434GB/T1038透水蒸气性ASTME96GB/T1037塑料光翻学性能唤测试塑料的光壤学性能指色颜色、光悼泽、透明胆性及折射鞠