塑料物性及測試方法介紹

1、塑料物性及測試方法介紹,塑料的物理性能,1、比重（ASTM D792, ISO 1183）密度是單位體積物質(zhì)的質(zhì)量。比重是在23°C下，一 定體積物質(zhì)的質(zhì)量與相同體積去離子水質(zhì)量之比. 比 重和密度至關(guān)重要. 因為塑料是以每磅為基礎(chǔ)售出的 ，而低密度或低比重意味著每榜重量含更多的材 料，常用液體浮力法作測定方法。,比重 ＝ a/[(a+w)-b]a ＝ 試樣在空氣中的質(zhì)量 b ＝ 試樣和小錘（若被使用）在水中的質(zhì)量 w

2、 ＝ 完全浸沒的小錘（若被使用）和部分浸 沒的金屬絲質(zhì)量 密度（kg/m3） ＝ 比重×997.6,塑料的物理性能,2、吸水性(24小時/平衡) ASTM D570吸水性是用來確定在規(guī)定條件下被吸收的水的總量. 影響吸水性的因素有: 塑料的類型、使用的添加劑、溫度以及暴露時間. 吸水性試驗中, 將試樣在規(guī)定溫度的烘箱里烘干規(guī)定時間, 移至干燥器冷卻, 冷卻完畢后，立即稱重. 將試樣規(guī)定條件下浸于水中, 通常是在23&

3、#176;C下浸泡24小時或直到平衡. 將試樣取出, 用lint free cloth 擦干, 稱重吸水百分率＝[(浸水后質(zhì)量 - 浸水前質(zhì)量) / 浸水前質(zhì)量] x 100,塑料的物理性能,3、成型收縮率 熱塑性塑料在模具中成型，冷卻後脫模的成型品，會有收縮現(xiàn)象，即成型品小於模腔尺寸，這就是成型收縮率。 算式：收縮率(%)=(型腔尺寸-成品尺寸)/型腔尺寸*100,光學(xué)特性,1.光澤度 (ASTM D24

4、57, D523 )描述：鏡面光澤度是光被某種材料反射時反射光強度的 量度. 光澤度可以是材料所固有的, 也可以是成 型過程或表面網(wǎng)紋的結(jié)果. 光澤度也受風(fēng)蝕和表 面腐蝕等環(huán)境因素的影響. 測試：光澤度的測量, 通常以某種標準為參考給定反射 角(20o，60o或85o). 將光澤計的角度調(diào)試成適當 的角度, 量好口徑, 并與光澤計中給定的標準相 比較.　將光度計置于試樣上, 讀取數(shù)據(jù).,光學(xué)特性,2、透明塑料的霧度ASTM D100

5、3 (方法 B)霧度是射入透明材料中的光由于散射作用而導(dǎo)致 的不清晰和/或閃耀的程度, 可以是材料本身固有 的性質(zhì)，或是成型過程的結(jié)果. 它也可能是由表 面網(wǎng)紋或風(fēng)蝕、表面腐蝕等環(huán)境因 素造成的3、透明塑料的透光度ASTM D1003 (方法 B)透 光率是測定透過試樣的光通量的.,光學(xué)特性,4、黃色指數(shù)（YI）ASTM E313黃色指數(shù)由分光光度計的讀數(shù)計算而得, 描述 了一種試樣從無色透明或白色到黃色的顏色變 化. 這一試

6、驗最常用于評價一種材料在真實或 模擬的日照下的顏色變化.,光學(xué)特性,5、透明有機塑料折射指數(shù)(折光率) ASTM D542　　折光率是光在真空中的傳播速率與在透明介質(zhì)中的 傳播速率之比. 折光率可用來計算一束光從一透明 介質(zhì)進入另一透明介質(zhì)時的折射角. 因此, 折光率 用于光學(xué)棱鏡的設(shè)計和透明塑料的質(zhì)量控制檢驗.,流變學(xué)特性,1、熔體流動指數(shù) MFI OR MFR　　　ASTM D1238 (方法 A), D 3364 ISO 11

7、33 (方法 A)熔體流動速率測定的是熱塑性塑料在規(guī)定溫度和 負荷下從孔板中擠出的速率.它提供了測定熔融材料流動性能的方法。將熔體流動速率儀加熱至此試樣的規(guī)定溫度 ，并加約7克物料于速率儀的料筒中. 將此物料的規(guī)定負荷加于活塞上，使熔融的物料從孔板中擠出. 收集一定時間內(nèi)的擠出物并稱量. 熔體流動速率 的單位是 克/10分鐘.,機械性能,1、塑料的拉伸性能ASTM D638, D882, D1708 ISO 27拉伸試驗測定斷裂一

8、個試樣所需的力以及試樣 拉伸到斷點時的伸長程度. 拉伸試驗可產(chǎn)生應(yīng)力 －應(yīng)變圖，這張圖可用于確定拉伸模量..ASTM D638中試驗速度取決于試樣 規(guī)格，ASTM D882 (塑料片材) 中則取決于材 料的斷裂伸長率，ISO 527中，測應(yīng)力和伸長 率時的試驗速度為5或50mm/min，測模量時的試驗速度為1mm/min.,機械性能,2、 懸臂梁沖擊強度(有缺口) ASTM D256, ISO 180缺口試樣懸臂梁式?jīng)_擊試驗測定的

9、是材料被擺錘沖擊時 的抗沖性能. 懸臂梁沖擊強度被定義為從材料開始破壞 至完全破壞時所吸收的能量. 為了防止試樣破壞，受沖 擊的試樣有缺口. 本實驗可用于快捷的質(zhì)量控制檢驗, 以確定一個材料是否符合需沖擊強度要求, 也可比 較材料的韌性.,機械性能,3、懸臂梁沖擊強度(反置缺口) (IZOD)測定的是材料被擺錘沖擊時的抗 沖性 能. 懸臂梁沖擊強度被定義為從材料開始破壞至完全 破壞時所吸收的能量. 本實驗可用于快捷質(zhì)量控 制檢驗, 以

10、確定一個材料是否符合所需沖擊強度 要求, 也可比較材料的彎曲韌性.,4、簡支梁沖擊強度 （CHARPY)ISO 179測定 的是受到擺錘的沖擊時, 材料所產(chǎn)生的抵抗力. 簡支梁沖擊能 定義為試樣在沖擊負荷作用下, 被 破壞時吸收的能量.它是一種性能指標，可用于 生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制中,可用于比較不同材料 的韌性.,機械性能,機械性能,5、彎曲性能ASTM D790, ISO 178彎曲試驗測定在三點加負荷的情況下, 使橫梁型 的試樣

11、彎曲時所需力的大小. 彎曲試驗的結(jié)果經(jīng)常用來選擇在彎曲負荷作用下無形變的材料. 彎 曲模量也用于衡量某種材料 的勁度.,機械性能,6、邵氏硬度邵氏硬度用于確定塑料或橡膠等軟性材料的相 對硬度. 它測量了規(guī)定壓針在指定壓強和時間 條件下的針入度. 硬度值用來識別或指定特殊 硬度的塑料。硬度值由硬度計讀出. 常見的硬度計有 A型和 D型. A型用于較軟材料；D 型用于較硬材料.,機械性能,7、洛氏硬度ASTM D785, ISO 2039

12、 洛氏硬度試驗是基于試樣上施加不同負荷時壓入試樣的深度差的硬度測量方法.　硬度值無量綱, 通常用R, L, M, E和K標尺給出. 每個標尺表示的硬度值越高, 材料越硬，R, M標尺 通常用于塑料.,電性能,1、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因子 ASTM D150 IEC 60250介電常數(shù)用于衡量絕緣體儲存電能的性能. 它是兩 塊金屬板之間以絕緣材料為介質(zhì)時的電容量與同樣 的兩塊板之間以空氣為介質(zhì)或真空時的電容量之比. 介質(zhì)損耗因子定義

13、為一定頻率下絕緣材料的電抗與 其電阻的比值. 它測量了絕緣材料的無效性如果 要將一種材料應(yīng)用于嚴格絕緣的用途上, 則它的介 電常數(shù)越小越好. 如果一種材料會應(yīng)用在需要高電抗的電器上, 則需 要高損耗因子.,電性能,2、介電強度ASTM D149 IEC 80243介電強度是一種材料作為絕緣體時的電強度的量度. 它定義為試樣被擊穿時, 單位厚度承受的最大電壓, 表示為伏特每單位厚度. 物質(zhì)的介電強度越大,

14、它作為絕緣體的質(zhì)量越好.,電性能,3、表面電阻率/體積電阻率ASTM D257, IFC60093表面電阻率是絕緣材料抵抗表面漏泄電流的能力. 體積電阻率是絕緣材料抵抗體內(nèi)漏泄電流的能力. 表面電阻率、體積電阻率越高, 漏泄電流越小, 材料的導(dǎo)電性能越差.,熱性能,1、維卡軟化點ASTM D1525, ISO 306維卡軟化點是壓頭針在規(guī)定負荷下, 刺入試樣1mm時的溫度. 該溫度反映了當一種材料在升溫裝置中使用時期望的軟化點.

15、在試樣上加10N或50N負荷, 把試樣放進23°C的油浴中，以50或100°C每 小時的速度提升油浴溫度,直到針頭刺入試樣 1mm.,熱性能,2、負荷變形溫度(DTUL或HDT) ASTM D648, ISO 75熱變形溫度定義為標準試驗條在一定負荷下, 其變形量達到規(guī)定值的溫度. 它規(guī)定了短程耐熱性能. 不同材料的負荷熱變形溫度相互區(qū)別, 有的能在高溫下承受小負荷; 有的在一個窄的溫度范圍內(nèi)就會變形. 在每

16、個樣品上加0.45Mpa或1.80Mpa負荷. 將試樣放進硅油浴中, 每分鐘溫度升高2°C, 直 到形變量達到規(guī)定值,熱性能,3、線性熱膨脹系數(shù)ASTM E831, D696 ISO 11359線性熱膨脹系數(shù)用來確定某材料隨溫度的膨脹程 度. 本試驗用于設(shè)計目的, 也用于確定材料在熱 應(yīng)力下是否會發(fā)生破裂. 理解相互接觸的兩種材 料之間的相對膨脹/收縮特性室溫下, 將試樣置于TMA的支架上, 并用探測 器測定其高度. 將

17、熔爐升高, 并調(diào)節(jié)溫度使之低 于所需溫度20°C. 以一定的速率加熱試樣, 通 常是10°C/分鐘, 直到試樣達到所需溫度范圍. 得出一個曲線,4、燃燒性能(UL94) A、HB（水平燃燒）,熱性能,判定標準1、厚度在3~13mm，燃燒長度大於75mm的試片，其燃燒速率≦40mm/min２、厚度小於3mm，燃燒長度大於75mm的試片，其燃燒速率≦75mm/min,熱性能,B、94V-0,V-1,V-2

18、(垂直燃燒）,熱性能,C、5VA,5VB(垂直燃燒）,,5VA是針對長條試片所設(shè)計的測試（125±5mm,13.0±0.3mm)5VB是針對飾板樣品所設(shè)計的測試 (150±5mm,150±5mm),,熱性能,,QMFZ2 Component – Plastics Wednesday, August 04, 200

19、4 E45575 TICONAPOLYESTER BUSINESS LINE 86 MORRIS AVE SUMMIT NJ 07901Material Designation: 3316(b), 3316HFProduct Description: Polybutylene Terephthalate (PBT), designated "Celanex&

20、quot; furnished as pellets.Color Min. Thick. (mm) Flame Class HWI HAI RTI RTI RTI IEC IEC

21、 Elec Imp Str GWIT GWFI NC  0.38 V-0 - - - - - - -ALL

22、  0.75 V-0 3 0 140 130 140 - - 1.5 V-0, 5VA 2 0 140

23、 130 140 - - 2.0 V-0, 5VA 2 0 140 130 140 925 960 3.0

24、 V-0, 5VA 1 0 140 130 140 925 960 CTI: 2 HVTR: 0 D495: 6 IEC Ball Pressur

25、e (°C): -Dielectric Strength (kV/mm): 23 Volume Resistivity (10xohm-cm): 16 Dimensional Stability(%): 0.0ISO Tensile Strength (MPa): - ISO Flexural Strength (MPa): - ISO Heat Deflection (

26、6;C): -ISO Tensile Impact (kJ/m2): - ISO Izod Impact (kJ/m2): - ISO Charpy Impact (kJ/m2): -(b) Virgin and regrind from 1 to 50% by weight incl., have the same basic material character

27、istics.NOTE Celanex material designations may have the suffix D, may lack the suffix -2 or have the suffix -3 to indicate lubricity.Report Date: 1/29/1997

28、 Underwriters Laboratories Inc®UL94 small-scale test data does not pertain to building materials, furnishings and related contents. UL 94 small-scale test data is intended solely for determining the flammability of

29、 plastic materials used in components and parts of end-product devices and appliances, where the acceptability of the combination is determined by ULI.,UL Yellow Card,在下面的例子中，以顏色為天然色或黑色、厚度為1mm的試片進行試驗時，難燃性為V-0、0.5VB，HWI為4