塑料物性及測(cè)試方法介紹

1、塑料物性及測(cè)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?yàn)樗芰鲜且悦堪鯙榛A(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(cè)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(méi)的小錘（若被使用）和部分浸 沒(méi)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(shí)/平衡) ASTM D570吸水性是用來(lái)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(shí)間. 吸水性試驗(yàn)中, 將試樣在規(guī)定溫度的烘箱里烘干規(guī)定時(shí)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(shí)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(huì)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(shí)反射光強(qiáng)度的 量度. 光澤度可以是材料所固有的, 也可以是成 型過(guò)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(cè)試：光澤度的測(cè)量, 通常以某種標(biāo)準(zhǔn)為參考給定反射 角(20o，60o或85o). 將光澤計(jì)的角度調(diào)試成適當(dāng) 的角度, 量好口徑, 并與光澤計(jì)中給定的標(biāo)準(zhǔn)相 比較.　將光度計(jì)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(guò)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(cè)定透過(guò)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(jì)的讀數(shù)計(jì)算而得, 描述 了一種試樣從無(wú)色透明或白色到黃色的顏色變 化. 這一試

6、驗(yàn)最常用于評(píng)價(jià)一種材料在真實(shí)或 模擬的日照下的顏色變化.,光學(xué)特性,5、透明有機(jī)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(lái)計(jì)算一束光從一透明 介質(zhì)進(jìn)入另一透明介質(zhì)時(shí)的折射角. 因此, 折光率 用于光學(xué)棱鏡的設(shè)計(jì)和透明塑料的質(zhì)量控制檢驗(yàn).,流變學(xué)特性,1、熔體流動(dòng)指數(shù) MFI OR MFR　　　ASTM D1238 (方法 A), D 3364 ISO 11

7、33 (方法 A)熔體流動(dòng)速率測(cè)定的是熱塑性塑料在規(guī)定溫度和 負(fù)荷下從孔板中擠出的速率.它提供了測(cè)定熔融材料流動(dòng)性能的方法。將熔體流動(dòng)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(fù)荷加于活塞上，使熔融的物料從孔板中擠出. 收集一定時(shí)間內(nèi)的擠出物并稱量. 熔體流動(dòng)速率 的單位是 克/10分鐘.,機(jī)械性能,1、塑料的拉伸性能ASTM D638, D882, D1708 ISO 27拉伸試驗(yàn)測(cè)定斷裂一

8、個(gè)試樣所需的力以及試樣 拉伸到斷點(diǎn)時(shí)的伸長(zhǎng)程度. 拉伸試驗(yàn)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(yàn)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(zhǎng)率，ISO 527中，測(cè)應(yīng)力和伸長(zhǎng) 率時(shí)的試驗(yàn)速度為5或50mm/min，測(cè)模量時(shí)的試驗(yàn)速度為1mm/min.,機(jī)械性能,2、 懸臂梁沖擊強(qiáng)度(有缺口) ASTM D256, ISO 180缺口試樣懸臂梁式?jīng)_擊試驗(yàn)測(cè)定的

9、是材料被擺錘沖擊時(shí) 的抗沖性能. 懸臂梁沖擊強(qiáng)度被定義為從材料開始破壞 至完全破壞時(shí)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(shí)驗(yàn)可用于快捷的質(zhì)量控制檢驗(yàn), 以確定一個(gè)材料是否符合需沖擊強(qiáng)度要求, 也可比 較材料的韌性.,機(jī)械性能,3、懸臂梁沖擊強(qiáng)度(反置缺口) (IZOD)測(cè)定的是材料被擺錘沖擊時(shí)的抗 沖性 能. 懸臂梁沖擊強(qiáng)度被定義為從材料開始破壞至完全 破壞時(shí)所吸收的能量. 本實(shí)驗(yàn)可用于快捷質(zhì)量控 制檢驗(yàn), 以

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

11、彎曲時(shí)所需力的大小. 彎曲試驗(yàn)的結(jié)果經(jīng)常用來(lái)選擇在彎曲負(fù)荷作用下無(wú)形變的材料. 彎 曲模量也用于衡量某種材料 的勁度.,機(jī)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(duì)硬度. 它測(cè)量了規(guī)定壓針在指定壓強(qiáng)和時(shí)間 條件下的針入度. 硬度值用來(lái)識(shí)別或指定特殊 硬度的塑料。硬度值由硬度計(jì)讀出. 常見的硬度計(jì)有 A型和 D型. A型用于較軟材料；D 型用于較硬材料.,機(jī)械性能,7、洛氏硬度ASTM D785, ISO 2039

12、 洛氏硬度試驗(yàn)是基于試樣上施加不同負(fù)荷時(shí)壓入試樣的深度差的硬度測(cè)量方法.　硬度值無(wú)量綱, 通常用R, L, M, E和K標(biāo)尺給出. 每個(gè)標(biāo)尺表示的硬度值越高, 材料越硬，R, M標(biāo)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(chǔ)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(shí)的電容量與同樣 的兩塊板之間以空氣為介質(zhì)或真空時(shí)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(cè)量了絕緣材料的無(wú)效性如果 要將一種材料應(yīng)用于嚴(yán)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(huì)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(qiáng)度ASTM D149 IEC 80243介電強(qiáng)度是一種材料作為絕緣體時(shí)的電強(qiáng)度的量度. 它定義為試樣被擊穿時(shí), 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(qiáng)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(diǎn)ASTM D1525, ISO 306維卡軟化點(diǎn)是壓頭針在規(guī)定負(fù)荷下, 刺入試樣1mm時(shí)的溫度. 該溫度反映了當(dāng)一種材料在升溫裝置中使用時(shí)期望的軟化點(diǎn).

15、在試樣上加10N或50N負(fù)荷, 把試樣放進(jìn)23°C的油浴中，以50或100°C每 小時(shí)的速度提升油浴溫度,直到針頭刺入試樣 1mm.,熱性能,2、負(fù)荷變形溫度(DTUL或HDT) ASTM D648, ISO 75熱變形溫度定義為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條在一定負(fù)荷下, 其變形量達(dá)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(fù)荷熱變形溫度相互區(qū)別, 有的能在高溫下承受小負(fù)荷; 有的在一個(gè)窄的溫度范圍內(nèi)就會(huì)變形. 在每

16、個(gè)樣品上加0.45Mpa或1.80Mpa負(fù)荷. 將試樣放進(jìn)硅油浴中, 每分鐘溫度升高2°C, 直 到形變量達(dá)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(lái)確定某材料隨溫度的膨脹程 度. 本試驗(yàn)用于設(shè)計(jì)目的, 也用于確定材料在熱 應(yīng)力下是否會(huì)發(fā)生破裂. 理解相互接觸的兩種材 料之間的相對(duì)膨脹/收縮特性室溫下, 將試樣置于TMA的支架上, 并用探測(cè) 器測(cè)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(dá)到所需溫度范圍. 得出一個(gè)曲線,4、燃燒性能(UL94) A、HB（水平燃燒）,熱性能,判定標(biāo)準(zhǔn)1、厚度在3~13mm，燃燒長(zhǎng)度大於75mm的試片，其燃燒速率≦40mm/min２、厚度小於3mm，燃燒長(zhǎng)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(duì)長(zhǎng)條試片所設(shè)計(jì)的測(cè)試（125±5mm,13.0±0.3mm)5VB是針對(duì)飾板樣品所設(shè)計(jì)的測(cè)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(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，難燃性為V-0、0.5VB，HWI為4