塑料性能质量检测及测试仪器3

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；塑料力学家性能测试窝(2)在周期性免外力作用灭下，材料粘将出现疲融劳，可推碌测材料的健使用寿命费，此时的揉载荷也比艇静态力学扯性能要低拨。这些力学柳性能也受男到周围环卷境(如温裹度、湿度姻、光照、饶水、空气恢或接触化佩学药品等腐)的影响倚，而且塑搂料的力学译性能对温鸭度和湿度劝的变化又撇往往特别贺敏感．塑料力学垮性能测试匹常用项目拉伸性能君：拉伸弹糠性模量；梁拉伸强度邪；断裂伸翻长率；泊铁松比。弯曲性猪能：弯交曲弹性渠模量；及弯曲强呢度。压缩性能酿：压缩弹侨性模量；见压缩强度陷。撕裂性能支：撕裂强械度。摩擦和照摩损。剪切性仓能：剪秆切强度伯。抗冲击性晨能：简支炭梁；悬臂彩梁；落锤另；落球；嘱仪器化落默镖法；拉黎伸冲击。硬度：球车压痕；布瞎氏硬度；敬洛氏硬度籍。粘接性能妹。耐疲劳伸性。蠕变和苏应力松太弛。塑料力学伙性能测试奖常用标准辉(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塑料力学排性能测试帖常用标准欧(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塑料热料性能测舅试(1胞)(1)居与热传临导有关征的物理瞒量，如否比热容广、热导煎率、比惕容(反碧映热膨贼胀)和镇热膨胀课系数、喜收缩率芬等；(2)伴棉随温度变造化发生相春态变化(塌固化、软街化、熔融库等)的性寨质．如玻踢璃化转变扮温度(简上称玻璃化禽温度，T并g)、结丧晶熔点(良Tm)、汤结晶温度刷和成型特讨征有关的授性质，如尽粘度—温权度特性、针剪切速率票—温度特怖征、熔体焰流动速率链(MFR软)、流出应量(流出苍长度、质沃量)—温规度特征等户；塑料热只性能测役试(2陆)(3)寸与耐热桐性有关井的性质垦，如随象温度变覆化引起精的耐热瞧变形性粉(热变再形温度眠、维卡碑软化点捉、软化污温度)孔、尺寸怖稳定性化(线膨燥胀系数盒、热膨西胀率、己热收缩誓率、热喝失重、丢结晶度家或固化云度—温下度特性负)、机吨械性质羽及其他董性质的士变化(盆如机械昂性质—饰温度特届性即耐川热性、樱脆化温伯度即耐凭寒性、别电性能染等各种滴物性—卫温度特瓜性)、宣随温度危变化而竟变化的盖耐化学盗药品性讲，如起见泡、开液裂、变药色、失幻玉去透明屠性等外斧观性能时和热分祝解温度壳、热失恋重等热扁稳定性艳等。(4)燃凤烧性，如恢外观变化蹲、燃烧速庸率及变化计。塑料热彻性能测什试常用择项目熔体质惧量流动狠速率和样熔体体且积流动胀速率；维卡软化喝点（VS宪T）；热变形扩温度（吵HDT舞)；玻璃化转可变温度和薯熔点（结油晶行为）臣；热膨胀额系数；动态力陡学性能分（DM亚A)；热失重纤（TG薄）；脆化温肺度；流变行为脂：转矩流先变仪，毛丧细管流变辫仪,旋温转流变仪择；燃烧与阻亿燃性能：搜氧指数法白；炽热棒破法；垂直认燃烧；水搅平燃烧。塑料热瘦性能测砌试常用埋标准（术1）MFR和MVRISO1133ASTMD1238GB/T3682VSTISO306ASTMD1512GB/T1633HDTISO75ASTMD648GB/T1634DSCISO11357ASTMD3417GB/T19466TMAISO11359ASTME831GB/T1036DMAISO6721

TGISO11358

脆化温度；ISO974ASTMD746ASTMD1790GB/T5470塑料热性恒能测试常其用标准（划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塑料电贤性能测鱼试塑料的愧电性能匀特别易愉受温度娃、湿度伴的影响榜，因此暑测出的针值误差极很大，仁所以对销试验片销的使用橡、试验盆操作要棍十分注足意，必债须严格烘遵守试间验方法挑。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塑料耐老捞化性能测戒试塑料在使钉用、加工匆及贮存过敲程中，由歪于受到外库界因素包魂括物理的都（热、光节、电、辐夕射能、机计械应力等境），化学饰的（氧、总臭氧、雨义水、潮气仪、酸、盐验雾等）及显生物的（毒霉菌、细甲菌等）各东方面的作任用，而会厚引起化学被结构的破孩坏，使原番有的优良玩性能丧失提的现象称尖为老化。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塑料扩散尾与渗透性昆能测试高分子从聚合物死制作的枪薄膜或根薄片，犬对水蒸丧气和各蒜种气体拍（如；拖氧气）厌有良好关的阻隔粥性，也教可有良狭好的气活体透过诉性。透气性ISO2556ASTMD1434GB/T1038透水蒸气性ASTME96GB/T1037塑料光胆学性能忘测试