塑料性能测试技术

塑料性能测试技术1第一页，共四十页，编辑于2023年，星期二 目录塑料性能测试的目的，特点和影响因素ISO标准方法介绍重点材料性能介绍

2第二页，共四十页，编辑于2023年，星期二

塑料性能测试的目的

正确掌握材料的性能，了解使用范围控制产品的质量指导成型加工研究材料结构和性能

3第三页，共四十页，编辑于2023年，星期二

塑料性能测试的特点

温度效应明显时间效应明显形变速度影响明显测定数据易显分散

1测试应尽量接近生产和使用条件2正确理解和掌握性能而不曲解和误用4第四页，共四十页，编辑于2023年，星期二塑料性能测试的主要影响因素试样制备条件试样尺寸（标准试样）试样的状态测试环境温度和湿度标准试验方法5第五页，共四十页，编辑于2023年，星期二 试样制备制品上裁取样条（部位，机械加工）注塑样条（注塑温度，压力，冷却时间，样条内部缺陷）标准试样6第六页，共四十页，编辑于2023年，星期二标准测试样条7第七页，共四十页，编辑于2023年，星期二加工条件对制品性能的影响8第八页，共四十页，编辑于2023年，星期二加工条件对制品性能的影响9第九页，共四十页，编辑于2023年，星期二 试样尺寸的影响标准试样，目的是为了使不同材料的试验结果具有可比性，或使同一材料的测试结果不因尺寸不同而影响它的重复性，消除尺寸因素效应尺寸效应是由试样（1）自身的微观缺陷和（2）微观不同性引起的一般来说，（1）拉伸强度随厚度的增大而减小；（2）只有相同厚度的试样并在相同跨度上作冲击试验，结果才能比较10第十页，共四十页，编辑于2023年，星期二 试样状态的影响环境温度的影响环境湿度的影响试验放置时间的影响例如：（1）尼龙的冲击强度随吸水率的加大而增加；（2）PMMA随湿度的增加，拉伸强度减小11第十一页，共四十页，编辑于2023年，星期二热历史对冲击性能的影响12第十二页，共四十页，编辑于2023年，星期二拉伸强度/断裂伸长率与测试温度关系13第十三页，共四十页，编辑于2023年，星期二材料：未增强尼龙ISO527拉伸速度：50mm/min在不同测试温度下的拉伸行为曲线14第十四页，共四十页，编辑于2023年，星期二塑料的黄色指数与暴露日光时间关系15第十五页，共四十页，编辑于2023年，星期二16第十六页，共四十页，编辑于2023年，星期二

17第十七页，共四十页，编辑于2023年，星期二GB2118－82规定的标准状态条件温度：23±2C 气压:86-106KPa 相对湿度：50±5％18第十八页，共四十页，编辑于2023年，星期二ISO10350和ASTM方法的比较要点：对于冲击强度、HDT和弯曲性能，ISO和ASTM差别较大，不能通过简单的单位换算来推测19第十九页，共四十页，编辑于2023年，星期二

ISO测试标准的优点试验条件更统一,结果可比性更好规定科学合理,全世界范围内适用给使用者提供极大方便20第二十页，共四十页，编辑于2023年，星期二

ISO测试标准的结果表示单位熔体流动速率MFR,MVR(200℃,5Kg)gorml/10min拉伸强度(GPPS,5mm/10min;HIPS50mm/min):Mpa断裂伸长率:%冲击强度(Charpy,Izod):KJ/m2Vicat软化温度(A/50,B/50):℃热变形温度HDT(1.8MPa,0.45MPa):℃可燃性(94HB):38mm/min(3.2mm试样)76mm/min(1.6mm试样)21第二十一页，共四十页，编辑于2023年，星期二 熔体流动速率（MI,MVR）标准试验条件随材料不同而有所变化测定MI,MVR时的剪切速率很低（1－100/s，一般为1－50/s），与实际加工条件距离太远，有时不能正确反映加工性能（注射：1000－10000/s，挤出：100－1000/s）。塑料的剪切变稀建议在加工温度范围内测定粘度－剪切速率关系曲线例子：尽管MI＝1.5，薄膜级LDPE随分子量分布变宽，加工性变好。因为非流动性较强，随剪切速率升高，粘度下降快而且易于平稳22第二十二页，共四十页，编辑于2023年，星期二

检验和试验设备－MVR23第二十三页，共四十页，编辑于2023年，星期二 拉伸强度拉伸时形变，试验截面积缩小，应该以瞬时横截面积来计算，真应力大于拉伸强度了解拉伸曲线24第二十四页，共四十页，编辑于2023年，星期二 拉伸曲线(a)(b)负荷-伸长曲线伸长负荷屈服点偏置屈服点25第二十五页，共四十页，编辑于2023年，星期二 拉伸强度曲线(HIPS)26第二十六页，共四十页，编辑于2023年，星期二

检验和试验设备－拉伸仪27第二十七页，共四十页，编辑于2023年，星期二 冲击强度根据试验的受力状态可分为：弯曲冲击（简支梁和悬臂梁冲击），拉伸冲击，扭转冲击，剪切冲击和落锤冲击缺口冲击强度在描述材料的缺口敏感性方面非常有用对冲击性能试验的影响因素很多，试验值只是该材料在试验方法规定条件下的冲击韧性不同的冲击试验结果不能比较28第二十八页，共四十页，编辑于2023年，星期二

ComparisonISO179:1992ISO180:1992ASTMD256-92DIN53453-1975testmethodCharpyIzodIzodCharpytestspecimendimensions/mm380*10*463.3*12.7*3.2-12.750*6*4notchtypeanddimensions/mmU:unnotchedA:r=0.25,45B:r=1.0,45C:r=0.1,45

reversednotchA:r=0.25,45

unnotchedU-notchnotchradiusr=0.1remainingwith/mm810.162.7pendulumenergies/Jandimpactvelocities0.5/1/2/4at2.9m/s7.5/15/25.5at3.8m/s1/2.75/5.5/11/22at3.5m/s2.7-21.7at3.5m/s0.5/1/2/4at2.9m/s7.5/15at3.8m/senergyextraction10%-80%useheaviestpendulumpossible<85%10%-80%pendulumdeceleration5%-55%<61%5%-55%testspecimenpositionedgewiseedgewiseflatwise冲击试验比较29第二十九页，共四十页，编辑于2023年，星期二

检验和试验设备－铣缺口机30第三十页，共四十页，编辑于2023年，星期二

检验和试验设备－冲击强度测试仪31第三十一页，共四十页，编辑于2023年，星期二 负荷下的热变形温度热变形温度是衡量塑料和硬质橡胶耐热性的主要指标之一热变形温度不同于塑料最高使用温度或连续使用温度最高使用温度应根据制品的受力情况及使用要求等因素来确定，建议从动态力学分析（DMA）测得的模量－温度曲线来确定32第三十二页，共四十页，编辑于2023年，星期二检验和试验设备－VST/HDT33第三十三页，共四十页，编辑于2023年，星期二污物测定－注塑法34第三十四页，共四十页，编辑于2023年，星期二污物测定－挤出法35第三十五页，共四十页，编辑于2023年，星期二耐环境应力开裂定义：模拟化学环境，加速预应力或预应变塑料样条的开裂

样条尺寸，状态和取向

温度

试验持续时间

试验环境参数：

ISO4599:弯曲法

单轴恒定应变

通过蠕变，应力松弛

确定指标性质（例如：断裂伸长率）

相对寿命预测*Bosch-Steinle-试验ISO6252:恒定应力－应变方法

单轴恒定载荷，蠕变独立

在材料取向方向，施加载荷

确定开裂时间

使直接预测寿命成为可能36第三十六页，共四十页，编辑于2023年，星期二弯曲形变测试方法

ISO4599化学品蒸汽37第三十七页，共四十页，编辑于2023年，星期二恒定应力－应变试验ISO625238第三十八页，共四十页，编辑于2023年，星期二

CAD和CA