塑料制品性能测试总结刘付港

学习汇报LOREMIPSUMDOLORSITAMETCONSECTETUR高分子191刘付港05CONTENT目录01力学性能测试02热性能的测试03差示扫描量热法测试04电性能的测试05透光率与雾度的测试06简答题力学性能测试01力学性能项目总结1423冲击强度弯曲强度洛氏硬度拉伸强度拉伸强度123测试原理：塑料拉伸试验是在规定的温度、相对湿度和拉伸速度下，通过对试样的纵轴方向施加拉伸负荷是试样产生形变直至材料破坏或达到某一预定值的过程，测量在这一过程中试样承受的负荷及其伸长的变化。测试标准：GB/T1040.2-2006编号拉伸强度（MPa）最大力（N）断裂伸长率（%）拉伸弹性模量（MPa）137.81464.266.11752.5238.11459.158.91421.4337.81447.064.21743.0437.71450.113.21232.8538.31466.237.54575.8平均值37.91457.348.02145.1组别数据组别拉伸强度/mpa第一组34.0第二组36.1第三组37.9第四组37.7拉伸速度快慢的影响，高速拉伸时，拉伸强度增大，断裂伸长应变减小，还有试样的尺寸，试验的环境温度、湿度也会对拉伸强度造成一定影响。弯曲强度GB/T9341-2008试样长度l80mm试样跨度L64mm

试样宽度b试样厚度h弯曲模量Ef弯曲强度σfM弯曲强度下的弯曲应变εfM规定挠度Sc规定挠度时的负荷

mmmmMPaMPa

％mmkN第1根9.973.951981.6758.710.265.930.09第2根9.923.921928.6460.670.275.890.09第3根9.913.951883.7753.850.305.950.09第4根9.923.952021.6754.390.255.930.09第5根9.963.951977.7651.520.225.930.08

规定挠度时的弯曲应力σfc断裂弯曲应力σfB

MPaMPa第1根57.5654.90第2根59.0655.31第3根52.8151.02第4根53.7950.77第5根51.4845.42反映了材料抗弯曲的能力，用来衡量材料的弯曲性能。数据对比组别弯曲性能/mpa第一组54.906第二组57.405第三组55.828第四组54.172试样厚度对挠度的影响大，还有试样的应变速率降低时，弯曲强度也降低冲击强度试样编号试样厚度(MM)剩余宽度(MM)冲击能量(J)冲击强度(KJ/M2)破坏类型113.938.5500C23.938.531.3339.67C33.938.571.3138.90C43.948.561.3339.43C53.938.641.3339.17C测试原理：用于评价材料的抗冲击能力或判断材料的脆性和韧性程度。洛氏硬度测试标准：GB-T3398.2-2008测试条件：588.4（60N编号硬度192.6HRR291.6HRR391.5HRR493.4HRR593.2HRR平均值92.45HRR测试原理：指在规定条件下将洛氏硬度计压头分2个步骤压入试样表面。规定条件下，将洛氏硬度计压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分2个步骤压入试样表面。热性能的测试02负荷热变形温度与维卡软化温度负荷热变形温度定义：对高分子材料或聚合物施加一定的负荷，以一定的速度升温，当达到规定形变时所对应的温度。是衡量聚合物或高分子材料耐热性优劣的一种量度。测试原理：将标准试样以平放（优选）或侧立方式承受三点弯曲恒定负荷，使其产生弯曲应力。在匀速川温条件下，测量达到与规定的弯曲应变增量相对应的标准挠度时的温度。注意：热变形温度是衡量塑料耐热性能的主要指标之一，但它并非表示产品最高使用温度，只是作为产品质量控制的手段。1．升温，并开动搅拌器慢速搅拌。起始温度应低于该材料软化点温度50℃。2．试样的安装：将试样水平放在未加负荷的负载杆压头下，与支架底座接触的试样表面应平整。

3．插入温度计，使温度计水银球与试样相距在3mm以内，但不能接触试样。4．将支架小心浸入浴糟内，试样位于液面下35mm以下，但不能接触浴糟

底(此时要停止搅拌，待确定放好了支架以后，再进行搅拌。

5．加砝码A+C+D，调节变形测量装置，百分表轻轻接触到砝码盘下，记下百分表的初始读数或调为0。

6．按下升温速度旋钮正2，以120℃/h(12℃/6min)升温速度均匀升温，慢慢旋动搅拌器开关，让搅拌速度加快，以液体不产生剧烈振动为准。

7．当百分表显示弯曲变形量达到0.21mm时，应迅速记录此时的温度。此温度则为该材料的热变形温度。

测试步骤实验结果结果分析结论：按照不同的测试方法得到的热变形温度结果存在一定的差别，并且有着相同的规律，因此在标示材料的热变形温度是需同时列出测试方法；硅油的使用周期需要有一定的控制，使用越久越容易引起结果的偏高；热变形温度测量结果随起始温度的升高而升高，因此控制起始温度直接影响结果。硅油黏度对热变形温度的影响根据热变形温度测试原理，硅油只是一种介质，用来保证样品不同方位受热均匀稳定，理论上对测试结果没有影响。但当硅油使用时间较长以后，由于受到污染（样品在高温条件下分离出小颗粒渣滓），硅油会变得混浊，颜色变深，从而增加硅油的黏度，当黏度过大导致硅油不能均匀流动时，会对测试结果造成一定的误差。热变形测试起始温度对测试结果的影响在GB/T1634-2004标准中规定：每次实验开始时，加热装置的温度应低于27°C，除非以前的实验已经表明，对测试的具体材料在较高温度下开始不会引起误差。维卡软化温度定义：是指热塑性塑料放于液体传热介质中，在一定的负荷和一定的等速升温条件下，试样被1平方毫米的压针头压入1毫米时的温度测试原理：维卡软化温度是评价材料耐热性能，反映制品在受热条件下物理力学性能的指标之一。维卡软化温度仅限于质量控制、开发和材料表征，不能作为塑料的使用温度。GB/T1633-2000测试步骤1、安装压针或压头。2、接通电源，按下电源按钮，电源指示灯亮。3、放置试样，并进行载荷计算和加载。4、设定升温速率和温度上限。5、千分表调零后，打开搅拌电机使介质均匀加热，然后启动试验。6、需要重新启动或重新设置参数时，按“复位”键。7、在实验过程中，当试样到达指定变形量后，记录数据。8、试验结束后立即把试样取出，以免试样融化或掉在介质箱中。9、查询试验数据，并计算其平均值。实验结果观察曲线图看出两组试样的维卡软化温度分别为78.8℃、78.6℃，平均软化温度为78.7℃；开始软化的温度都为45.5℃，从整个结果看，材料最终对维卡软化温度的结果影响不大。影响因素相同的负载情况下：测试结果受制于材料内部传导热量的快慢，如果材料传热慢，介质的温度已经到达材料本身的软化温度，而热量还未传导至材料的内部，那么样品就还不会达到相应的软化程度，待热量传导至内部时，外部介质的温度已经比原来升高了一部分了，而测试结果是以样品达到软化终点时外部介质的温度表示的。结果偏差较大：标准规定两组样品的测试数据差别＞2℃时需重测，一般测试前要求材料先干燥，然后在标准实验室环境（23±2℃，50±5%RH）放置40小时以上充分调节，若重复测试结果仍偏差较大排除仪器故障等原因后建议从材料本身的方面查找原因，看是否材质不均匀，内部是否有气孔，生产工艺是否有问题等。差示扫描量热法测试03定义及原理定义：一种热分析法。在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的功率差（如以热的形式）与温度的关系。差示扫描量热仪记录到的曲线称DSC曲线，它以样品吸热或放热的速率，即热流率dH/dt（单位毫焦/秒）为纵坐标，以温度T或时间t为横坐标，可以测量多种热力学和动力学参数，例如比热容、反应热、转变热、相图、反应速率、结晶速率、高聚物结晶度、样品纯度等。该法使用温度范围宽（-175~725℃）、分辨率高、试样用量少。适用于无机物、有机化合物及药物分析。原理：试样在热反应时发生的热量变化，由于及时输入电功率而得到补偿，所以记录试样和参比物下面两只电热补偿的热功率之差随时间t的变化关系。差示扫描量热法有补偿式和热流式两种。在差示扫描量热中，为使试样和参比物的温差保持为零在单位时间所必需施加的热量与温度的关系曲线为DSC曲线。测试仪器差示扫描量热仪应用范围：高分子材料的固化反应温度和热效应、物质相变温度及其热效应测定、高聚物材料的结晶、熔融温度及其热效应测定、高聚物材料的玻璃化转变温度。测试步骤开机1打开氮气阀，确认输出压力为0.14MPa(20Psi)左右。2打开制冷机电源开关。3打开仪器电源开关，仪器开始自检，大约两分钟后，仪器前面的绿色指示灯亮，自检完成。4打开电脑。点击桌面上“仪器控制图标”，完成连机。8点击“控制”下拉菜单中的“转至待机温度”，大约十五钟后可以开始实验或校准。

试验1将样品放置在样品端（前端）。2准备一个和样品盘一致的盘，并放置在参比端（远端）。3确保仪器联机。4将DSC设定为试验模式的过程如下:在SUMMARY中,点击MODE下拉菜单选择CALIBRATION.在SUMMARY中,点击TEST

drop-down菜单选择CELL

CONSTANT.在SAMPLE

INFORMATION填写信息。点击PROCEDURE用默认的条件和方法。点击NOTES输入相关信息，质量流量计确保选择氮气，流量50mL/min点击START开始实验。5完成实验后点击CALIBRATION

ANALYSIS图标。打开校准文件，文件会自动进行分析炉子常数校准结果会显示在左下角。如果需要，可以改变校准分析范围。对实验结果满意时,点击ACCEPT保存结果实验结果用10℃/mim速率，降到20.00℃；再用10℃/min速率。升温到300℃。曲线第一个下降的地方就是玻璃化转变温度84.82℃，第二个升高的地方就是冷结晶176.72℃，第三个就是融熔温度249.60℃。电性能的测试04塑料的介电常数和介质损耗因素测试介电常数是反映压电智能材料电介质在静电场作用下介电性质或极化性质的主要参数，通常用ε来表示。不同用途的压电元件对压电智能材料的介电常数要求不同。当压电智能材料的形状、尺寸一定时，介电常数c通过测量压电智能材料的固有电容CP来确定。电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量，某种材料制成的长为1米，横截面积为1平方米的导体的电阻，在数值上等于这种材料的电阻率。它反映物质对电流阻碍作用的属性，它与物质的种类有关，还受温度影响

。实验结果数据计算QD2D4介电常数127.83.162mm0.213mm14.845236.83.080mm0.269mm11.450316.22.949mm0.177mm16.661461.63.240mm0.790mm4.101587.23.180mm0.763mm4.168平均值：14.319平均值：4.135根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常，相对介电常数大于3.6的物质为极性物质；相对介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质；相对介电常数小于2.8为非极性物质。透光率与雾度的测试05定义透光性是指材料透过光线的能力，通常用透光率或雾度（浑油度）来表征。是表示光线透过介质的能力，是透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。假束平行单色光通过均匀、无散射的介质时，光的一部分被吸收，一部分透过介质，还有一部分被介质表面反射。雾度是当透光率通过试样时，由于前锋散射而偏离入射线方向的透光百分率。是偏离入射光2.5°角以上的透射光强占总透射光强的百分数，雾度越大意味着薄膜光泽以及透明度尤其成像度下降。影响因素①试样表面划伤擦伤对于雾度影响比较大，对于透光率影响相对较小。因此，无论是薄膜生产还是对薄膜试样进行检测，都应避免划伤的产生。②试样表面受污染对于同一厚度试样进行测定。表面污染对试样的雾度值影响较大，对透光率的影响小一些。表面擦伤和污染均使雾度值增加．对透光率来说，通常使之下降，但有些塑料如Pc、Ps，轻微擦伤和污染表面反使之略有增加。这是因为入射光照射到试样上有一部分被反射，轻度擦伤和污染，使反射减少、透过增加之故，如进一步加重擦伤和污染，则透光率下降。③试样厚度的不同同一类产品，采用不同厚度的试样，用雾度计测量其透光率和雾度，随着试样厚度的增加，透光率呈下降趋势，雾度却上升了，为什么呢，因为厚度增加，对光线的吸收就会越多，因此透过试样的光线变少，透光率也就随之下降，与此同时，厚度的增加却增进了光的散射，导致雾度增加。由此可见，只有在同一厚度时比较试样的透光率和雾度才有意义。实验结果简答题061.查阅文献资料，分析讨论导电塑料的导电机理、应用、研究发展现状与趋势。导电塑料导电机理有两个方面:一是导电通路的形成机理;二是导电通路形成后的室温导电机理。其中，前者主要研究导电塑料内的导电功能体如何通过相互接触形成一条完整的导电通路;后者则主要研究导电通路形成后，所产生的“载流子”的微观迁移过程及其迁移规律。应用：随着电子电器、集成电路和大规模集成电路的迅速发展，包括微型化和高速化，其使用的电流大多是微弱电流，致使控制讯号功率与外部侵入电磁波噪音的功率接近，因此易产生误动作、图像障碍和音响障碍，妨碍警察通讯、防卫通讯和航空通讯，造成卫星总装调试障碍等等，对此必须采用屏蔽措施。导电塑料是理想的屏蔽材料，可作为电子器件设备的外壳来实现屏蔽。它与传统导电材料相比，更轻巧，易成型加工，耐腐蚀，电阻容易调节而总成本又较低，因此需要用导电塑料实现屏蔽。许多导电材料或高导材料应用的场合如制作电极，低温发热体等等，以采用导电塑料最合适。研究发展现状与趋势作为导电高分子材料的重要组成部分，导电塑料已经广泛应用于半导体、防静电材料、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域。目前，导电塑料中的碳系导电填料依然以炭黑和乙炔黑等传统材料为主，但随着对基础材料性能要求也不断提高，传统炭黑作为导电填料的性能瓶颈已经显现。碳纳米管可解决目前传统炭黑在导电塑料中遇到的瓶颈。2.从高分子的结构理论，分析讨论影响塑料阻隔性能的因素，高分子阻隔材料的应用，研究现状与趋势。影响塑料阻隔性能的因素：（1）分子极性当结晶度一定时，极性大分子或强极性大分子因分子间结合紧密而使气体内部的扩散困难。分子极性越大，其树脂透气率越小，阻气性越好。（2）分子结晶性气体和水蒸气透过结晶性塑料薄膜所需要的扩散能量比非结晶性塑料薄膜高，扩散系数小，故结晶性塑料表现出较好的阻气性。在其余条件相同的情况下，塑料的分子结晶度越高，表现出约好的阻隔性能。（3）分子定向性塑料因成型时的拉伸而使塑料大分子受到不同程度的定向作用，呈规则分别而排列紧密，塑料的阻隔性提高。定向程度越高，其阻隔性越好。尤其是薄膜经过双向拉伸处理后，不仅晶粒尺寸可大大降低，而且结晶度也可增高。可解释为一方面拉伸使原来得结晶颗粒破碎而变小；另一方面拉伸使大分子取向增加，排列更加规整有序，从而提高结晶度和大分子的排列密度。（4）分子亲水性塑料中具有亲水性能的主要有PVA，PA等，亲水性树脂由于其强的吸水性可使树脂溶胀，分子间距增大可使阻隔性下降。通常，请水性塑料的水蒸气扩散系数不是常数，它随水蒸气的溶度增大而增大，导致透湿系数的改变，而非亲水性塑料的透湿性几乎不受环境湿度的影响。（5）环境温度温度对塑料薄膜的分子结构有影响，温度升高将使树脂的结晶度，定向度降低，分子间距拉大,密度降低，这都使塑料薄膜的阻隔性降低。高分子阻隔材料的应用1、食品与药品包装

食品与药品包装是目前高阻隔材料应用最广的领域。主要是为了防止空气中的氧气和水蒸气进入包装中使食物和药品变质，而大大降低了其保质期。对于食品与药品包装一般对阻隔要求不是特别高，要求阻隔的材料的水蒸气透过率(

WVTＲ)

和氧透过率(

OTＲ)

要分别低于

10

g/m2

/day

和

100

cm3

/m2

/day。2、电子器件封装

现代电子信息的快速发展，人们对电子元器件提出了更高的要求，向便携性、多功能化发展。这就对电子器件封装材料提出了更高的要求，既要具有良好的绝缘性，又要能保护其不会受到外界氧气和水蒸气的腐蚀，而且还要具有一定的强度，这就需要使用到高分子阻隔材料。一般电子器件对封装材料阻隔性要求为水蒸气透过率(

WVTＲ)

和氧透过率(

OTＲ)

要分别低于

10

－1

g/m2

/day

和

1

cm3

/m2

/day。

3、太阳能电池封装

由于太阳能常年暴露在空气中，空气中的氧气和水蒸气易对太阳能电池外面的金属化层产生腐蚀作用，严重影响太阳能电池的使用。所以有必要对太阳能电池组件采用高阻隔材料进行封装处理，这样不仅可以使太阳能电池的使用寿命得到了保障，还增强了电池的抗击强度。太阳能电池对封装材料阻隔性要求为水蒸气透过率(

WVTＲ)

和氧透过率(

OTＲ)

要分别低于10

－2

g/m2

/day

和

10

－1

cm3

/m2

/day。

4、OLED

封装有机电致发光器件(

OLED)

彰显了全固态、主动发光、高亮度、高对比度、超薄、功耗低、无视角限制、响应速度快、工作温度范围宽和可实现柔性显示等诸多无可比拟的优势，被认为是最理想、最具发展前景的取代液晶显示器的新一代信息显示技术，是未来

30

年世界信息产业发展的重点。然而，使用寿命的长短是制约

OLED

广泛应用的最大挑战之一，影响

OLED

使用寿命的主要原因是电极材料和发光材料对氧、水、杂质都非常敏感，很容易被污染从而导致器件性能的下降，从而降低发光效率，缩短使用寿命。研究现状与趋