塑料物性及测试方法介绍课件

高分子教研室高分子教研室塑料物性及測試方法介紹高分子教研室塑料物性及測試方法介紹塑料物性及測試方法介紹塑料物性及测试方法介绍课件塑料的物理性能塑料的物理性能1、比比重重（ASTM D792,ISO 1183）密密度度是是单单位位体体积积物物质质的的质质量量。比比重重是是在在23C下下，一一 定定体体积积物物质质的的质质量量与与相相同同体体积积去去离离子子水水质质量量之之比比.比比 重重和和密密度度至至关关重重要要.因因为为塑塑料料是是以以每每磅磅为为基基础础售售出出的的，而而低低密密度度或或低低比比重重意意味味着着每每榜榜重重量量含含更更多多的的材材 料料，常常用用液液體體浮浮力力法法作作測測定定方方法法。比重比重 a/(a+w)-ba 试样在空气中的质量试样在空气中的质量 b 试样和小锤（若被使用）在水中的质量试样和小锤（若被使用）在水中的质量 w 完全浸没的小锤（若被使用）和部分浸完全浸没的小锤（若被使用）和部分浸 没的金属丝质量没的金属丝质量 密度（密度（kg/m3）比重比重997.6塑料的物理性能1、比重（ASTM D792,ISO 塑料的物理性能塑料的物理性能2、吸吸水水性性(24小小时时/平平衡衡)ASTM D570吸吸水水性性是是用用来来确确定定在在规规定定条条件件下下被被吸吸收收的的水水的的总总量量.影影响响吸吸水水性性的的因因素素有有:塑塑料料的的类类型型、使使用用的的添添加加剂剂、温温度度以以及及暴暴露露时时间间.吸吸水水性性试试验验中中,将将试试样样在在规规定定温温度度的的烘烘箱箱里里烘烘干干规规定定时时间间,移移至至干干燥燥器器冷冷却却,冷冷却却完完毕毕后后，立立即即称称重重.将将试试样样规规定定条条件件下下浸浸于于水水中中,通通常常是是在在23C下下浸浸泡泡24小小时时或或直直到到平平衡衡.将将试试样样取取出出,用用lint free cloth 擦擦干干,称称重重吸吸水水百百分分率率(浸浸水水后后质质量量-浸浸水水前前质质量量)/浸浸水水前前质质量量 x 100塑料的物理性能2、吸水性(24小时/平衡)ASTM D塑料的物理性能塑料的物理性能3、成成型型收收縮縮率率 熱熱塑塑性性塑塑料料在在模模具具中中成成型型，冷冷卻卻後後脫脫模模的的成成型型品品，會會有有收收縮縮現現象象，即即成成型型品品小小於於模模腔腔尺尺寸寸，這這就就是是成成型型收收縮縮率率。算算式式：收收縮縮率率(%)=(型型腔腔尺尺寸寸-成成品品尺尺寸寸)/型型腔腔尺尺寸寸*100塑料的物理性能3、成型收縮率光學特性光學特性1.光光泽泽度度(ASTM D2457,D523)描描述述：镜镜面面光光泽泽度度是是光光被被某某种种材材料料反反射射时时反反射射光光强强度度的的 量量度度.光光泽泽度度可可以以是是材材料料所所固固有有的的,也也可可以以是是成成 型型过过程程或或表表面面网网纹纹的的结结果果.光光泽泽度度也也受受风风蚀蚀和和表表 面面腐腐蚀蚀等等环环境境因因素素的的影影响响.測測試試：光光泽泽度度的的测测量量,通通常常以以某某种种标标准准为为参参考考给给定定反反射射 角角(20o，60o或或85o).将将光光泽泽计计的的角角度度调调试试成成适适当当 的的角角度度,量量好好口口径径,并并与与光光泽泽计计中中给给定定的的标标准准相相 比比较较.将将光光度度计计置置于于试试样样上上,读读取取数数据据.光學特性1.光泽度(ASTM D2457,D523)光學特性光學特性2、透透明明塑塑料料的的雾雾度度ASTM D1003(方方法法 B)雾雾度度是是射射入入透透明明材材料料中中的的光光由由于于散散射射作作用用而而导导致致 的的不不清清晰晰和和/或或闪闪耀耀的的程程度度,可可以以是是材材料料本本身身固固有有 的的性性质质，或或是是成成型型过过程程的的结结果果.它它也也可可能能是是由由表表 面面网网纹纹或或风风蚀蚀、表表面面腐腐蚀蚀等等环环境境因因 素素造造成成的的3、透透明明塑塑料料的的透透光光度度ASTM D1003(方方法法 B)透透 光光率率是是测测定定透透过过试试样样的的光光通通量量的的.光學特性2、透明塑料的雾度ASTM D1003(方法 B)光學特性光學特性4、黄黄色色指指数数（YI）ASTM E313黄黄色色指指数数由由分分光光光光度度计计的的读读数数计计算算而而得得,描描述述 了了一一种种试试样样从从无无色色透透明明或或白白色色到到黄黄色色的的颜颜色色变变 化化.这这一一试试验验最最常常用用于于评评价价一一种种材材料料在在真真实实或或 模模拟拟的的日日照照下下的的颜颜色色变变化化.光學特性4、黄色指数（YI）ASTM E光學特性光學特性5、透明有机塑料折射指数、透明有机塑料折射指数(折光率折光率)ASTM D542折光率是光在真空中的传播速率与在透明介折光率是光在真空中的传播速率与在透明介质中的质中的 传播速率之比传播速率之比.折光率可用来计算一折光率可用来计算一束光从一透明束光从一透明 介质进入另一透明介质时的折介质进入另一透明介质时的折射角射角.因此因此,折光率折光率 用于光学棱镜的设计和透用于光学棱镜的设计和透明塑料的质量控制检验明塑料的质量控制检验.光學特性5、透明有机塑料折射指数(折光率)ASTM D流變學特性流變學特性1、熔体流动指数、熔体流动指数 MFI OR MFRASTM D1238(方法方法 A),D 3364 ISO 1133(方法方法 A)熔体流动速率测定的是热塑性塑料在规定温度和熔体流动速率测定的是热塑性塑料在规定温度和 负负荷下从孔板中挤出的速率荷下从孔板中挤出的速率.它提供了测定熔融材它提供了测定熔融材料流动性能的方法。料流动性能的方法。将熔体流动速率仪加热至此试样的规定温度将熔体流动速率仪加热至此试样的规定温度 ，并加，并加约约7 7克物料于速率仪的料筒中克物料于速率仪的料筒中.将此物料的规定将此物料的规定负荷加于活塞上，使熔融的物料从孔板中挤出负荷加于活塞上，使熔融的物料从孔板中挤出.收集一定时间内的挤出物并称量收集一定时间内的挤出物并称量.熔体流动速率熔体流动速率 的单位是的单位是 克克/10/10分钟分钟.流變學特性1、熔体流动指数 MFI OR MFRAST機械性能機械性能1、塑料的拉伸性能、塑料的拉伸性能ASTM D638,D882,D1708 ISO 27拉伸试验测定断裂一个试样所需拉伸试验测定断裂一个试样所需的力以及试样的力以及试样 拉伸到断点时拉伸到断点时的伸长程度的伸长程度.拉伸试验可产生拉伸试验可产生应力应力 应变图，这张图可用应变图，这张图可用于确定拉伸模量于确定拉伸模量.ASTM D638中试验速度取决于试中试验速度取决于试样样 规格，规格，ASTM D882(塑料塑料片材片材)中则取决于材中则取决于材 料的断裂料的断裂伸长率，伸长率，ISO 527中，测应力中，测应力和伸长和伸长 率时的试验速度为率时的试验速度为5或或50mm/min，测模量时的试验，测模量时的试验速度为速度为1mm/min.機械性能1、塑料的拉伸性能ASTM D638,D882,機械性能機械性能2、悬悬臂臂梁梁冲冲击击强强度度(有有缺缺口口)ASTM D256,ISO 180 缺缺口口试试样样悬悬臂臂梁梁式式冲冲击击试试验验测测定定的的是是材材料料被被摆摆锤锤冲冲击击时时 的的抗抗冲冲性性能能.悬悬臂臂梁梁冲冲击击强强度度被被定定义义为为从从材材料料开开始始破破坏坏 至至完完全全破破坏坏时时所所吸吸收收的的能能量量.为为了了防防止止试试样样破破坏坏，受受冲冲 击击的的试试样样有有缺缺口口.本本实实验验可可用用于于快快捷捷的的质质量量控控制制检检验验,以以确确定定一一个个材材料料是是否否符符合合需需冲冲击击强强度度要要求求,也也可可比比 较较材材料料的的韧韧性性.機械性能2、悬臂梁冲击强度(有缺口)ASTM D256,機械性能機械性能3、悬臂梁冲击强度、悬臂梁冲击强度(反置缺口反置缺口)(IZOD)测定的是材料被摆锤冲击时的抗测定的是材料被摆锤冲击时的抗 冲性冲性 能能.悬臂梁冲击强度被定义为从材料开始破坏至完全悬臂梁冲击强度被定义为从材料开始破坏至完全 破坏时所吸收的能量破坏时所吸收的能量.本实验可用于快捷质量控本实验可用于快捷质量控 制检验制检验,以确定一个材料是否符合所需冲击强度以确定一个材料是否符合所需冲击强度 要求要求,也可比较材料的弯曲韧性也可比较材料的弯曲韧性.機械性能3、悬臂梁冲击强度(反置缺口)(IZOD)4、简简支支梁梁冲冲击击强强度度（CHARPY)ISO 179测测定定 的的是是受受到到摆摆锤锤的的冲冲击击时时,材材料料所所产产生生的的抵抵抗抗力力.简简支支梁梁冲冲击击能能 定定义义为为试试样样在在冲冲击击负负荷荷作作用用下下,被被 破破坏坏时时吸吸收收的的能能量量.它它是是一一种种性性能能指指标标，可可用用于于 生生产产过过程程的的质质量量控控制制中中,可可用用于于比比较较不不同同材材料料 的的韧韧性性.機械性能機械性能4、简支梁冲击强度（CHARPY)ISO 179機械性能機械性能機械性能5、弯弯曲曲性性能能ASTM D790,ISO 178 弯弯曲曲试试验验测测定定在在三三点点加加负负荷荷的的情情况况下下,使使横横梁梁型型 的的试试样样弯弯曲曲时时所所需需力力的的大大小小.弯弯曲曲试试验验的的结结果果经经常常用用来来选选择择在在弯弯曲曲负负荷荷作作用用下下无无形形变变的的材材料料.弯弯 曲曲模模量量也也用用于于衡衡量量某某种种材材料料 的的劲劲度度.機械性能5、弯曲性能ASTM D790,ISO 機械性能機械性能6 6、邵邵氏氏硬硬度度邵邵氏氏硬硬度度用用于于确确定定塑塑料料或或橡橡胶胶等等软软性性材材料料的的相相 对对硬硬度度.它它测测量量了了规规定定压压针针在在指指定定压压强强和和时时间间 条条件件下下的的针针入入度度.硬硬度度值值用用来来识识别别或或指指定定特特殊殊 硬硬度度的的塑塑料料。硬硬度度值值由由硬硬度度计计读读出出.常常见见的的硬硬度度计计有有 A型型和和 D型型.A型型用用于于较较软软材材料料；D 型型用用于于较较硬硬材材料料.機械性能6、邵氏硬度機械性能機械性能7、洛洛氏氏硬硬度度ASTM D785,ISO 2039 洛洛氏氏硬硬度度试试验验是是基基于于试试样样上上施施加加不不同同负负荷荷时时压压入入试试样样的的深深度度差差的的硬硬度度测测量量方方法法.硬硬度度值值无无量量纲纲,通通常常用用R,L,M,E和和K标标尺尺给给出出.每每个个标标尺尺表表示示的的硬硬度度值值越越高高,材材料料越越硬硬，R,M标标尺尺 通通常常用用于于塑塑料料.機械性能7、洛氏硬度ASTM D785,ISO 2039 電性能電性能1、介电常数和介质损耗因子、介电常数和介质损耗因子 ASTM D150 IEC 60250介电常数用于衡量绝缘体储存电能的性能介电常数用于衡量绝缘体储存电能的性能.它是两它是两 块金属块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样 的两块板的两块板之间以空气为介质或真空时的电容量之比之间以空气为介质或真空时的电容量之比.介质损耗因介质损耗因子定义为一定频率下绝缘材料的电抗与子定义为一定频率下绝缘材料的电抗与 其电阻的比值其电阻的比值.它测量了绝缘材料的无效性它测量了绝缘材料的无效性如果如果 要将一种材料应用于严格绝缘的用途上要将一种材料应用于严格绝缘的用途上,则它的介则它的介 电电常数越小越好常数越小越好.如果一种材料会应用在需要高电抗的电器上如果一种材料会应用在需要高电抗的电器上,则需则需 要高损要高损耗因子耗因子.電性能1、介电常数和介质损耗因子 ASTM D150 I電性能電性能2、介介电电强强度度ASTM D149 IEC 80243介介电电强强度度是是一一种种材材料料作作为为绝绝缘缘体体时时的的电电强强度度的的量量度度.它它定定义义为为试试样样被被击击穿穿时时,单单位位厚厚度度承承受受的的最最大大电电压压,表表示示为为伏伏特特每每单单位位厚厚度度.物物质质的的介介电电强强度度越越大大,它它作作为为绝绝缘缘体体的的质质量量越越好好.電性能2、介电强度ASTM D149 IEC 電性能電性能3、表表面面电电阻阻率率/体体积积电电阻阻率率ASTM D257,IFC60093表表面面电电阻阻率率是是绝绝缘缘材材料料抵抵抗抗表表面面漏漏泄泄电电流流的的能能力力.体体积积电电阻阻率率是是绝绝缘缘材材料料抵抵抗抗体体内内漏漏泄泄电电流流的的能能力力.表表面面电电阻阻率率、体体积积电电阻阻率率越越高高,漏漏泄泄电电流流越越小小,材材料料的的导导电电性性能能越越差差.電性能3、表面电阻率/体积电阻率ASTM D257,IFC熱性能熱性能1、维维卡卡软软化化点点ASTM D1525,ISO 306维维卡卡软软化化点点是是压压头头针针在在规规定定负负荷荷下下,刺刺入入试试样样1mm时时的的温温度度.该该温温度度反反映映了了当当一一种种材材料料在在升升温温装装置置中中使使用用时时期期望望的的软软化化点点.在在试试样样上上加加10N或或50N负负荷荷,把把试试样样放放进进23C的的油油浴浴中中，以以50或或100C每每 小小时时的的速速度度提提升升油油浴浴温温度度,直直到到针针头头刺刺入入试试样样 1mm.熱性能1、维卡软化点ASTM D1525,ISO 熱性能熱性能2、负负荷荷变变形形温温度度(DTUL或或HDT)ASTM D648,ISO 75热热变变形形温温度度定定义义为为标标准准试试验验条条在在一一定定负负荷荷下下,其其变变形形量量达达到到规规定定值值的的温温度度.它它规规定定了了短短程程耐耐热热性性能能.不不同同材材料料的的负负荷荷热热变变形形温温度度相相互互区区别别,有有的的能能在在高高温温下下承承受受小小负负荷荷;有有的的在在一一个个窄窄的的温温度度范范围围内内就就会会变变形形.在在每每 个个样样品品上上加加0.45Mpa或或1.80Mpa负负荷荷.将将试试样样放放进进硅硅油油浴浴中中,每每分分钟钟温温度度升升高高2C,直直 到到形形变变量量达达到到规规定定值值熱性能2、负荷变形温度(DTUL或HDT)ASTM D熱性能熱性能3、线线性性热热膨膨胀胀系系数数ASTM E831,D696 ISO 11359线线性性热热膨膨胀胀系系数数用用来来确确定定某某材材料料随随温温度度的的膨膨胀胀程程 度度.本本试试验验用用于于设设计计目目的的,也也用用于于确确定定材材料料在在热热 应应力力下下是是否否会会发发生生破破裂裂.理理解解相相互互接接触触的的两两种种材材 料料之之间间的的相相对对膨膨胀胀/收收缩缩特特性性室室温温下下,将将试试样样置置于于TMA的的支支架架上上,并并用用探探测测 器器测测定定其其高高度度.将将熔熔炉炉升升高高,并并调调节节温温度度使使之之低低 于于所所需需温温度度20C.以以一一定定的的速速率率加加热热试试样样,通通 常常是是10C/分分钟钟,直直到到试试样样达达到到所所需需温温度度范范围围.得得出出一一个个曲曲线线熱性能3、线性热膨胀系数ASTM E831,D696 I4、燃烧性能、燃烧性能(UL94)A、HB（水平燃燒）（水平燃燒）熱性能熱性能判定標准判定標准1、厚度在313mm，燃燒長度大於75mm的試片，其燃燒速率40mm/min、厚度小於3mm，燃燒長度大於75mm的試片，其燃燒速率75mm/min4、燃烧性能(UL94)熱性能判定標准熱性能熱性能B B、94V-0,V-1,V-2(94V-0,V-1,V-2(垂直燃燒）垂直燃燒）熱性能B、94V-0,V-1,V-2(垂直燃燒）熱性能熱性能C、5VA,5VB(垂直燃燒）垂直燃燒）5VA是針對長條試片所設計的測試（1255mm,13.00.3mm)5VB是針對飾板樣品所設計的測試(1505mm,1505mm)熱性能C、5VA,5VB(垂直燃燒）5VA是針對長條試片所設熱性能熱性能QMFZ2ComponentPlasticsWednesday,August04,2004E45575TICONAPOLYESTERBUSINESSLINE86MORRISAVESUMMITNJ07901MaterialDesignation:3316(b),3316HFProductDescription:PolybutyleneTerephthalate(PBT),designatedCelanexfurnishedaspellets.Color Min.Thick.(mm)Flame Class HWI HAI RTI RTI RTI IEC IEC Elec Imp Str GWIT GWFI NC0.38V-0-ALL0.75V-030140130140-1.5V-0,5VA20140130140-2.0V-0,5VA201401301409259603.0V-0,5VA10140130140925960 CTI:2HVTR:0D495:6IEC Ball Pressure(C):-Dielectric Strength(kV/mm):23Volume Resistivity(10 xohm-cm):16Dimensional Stability(%):0.0ISO Tensile Strength(MPa):-ISO Flexural Strength(MPa):-ISO Heat Deflection(C):-ISO Tensile Impact(kJ/m2):-ISO Izod Impact(kJ/m2):-ISO Charpy Impact(kJ/m2):-(b)Virginandregrindfrom1to50%byweightincl.,havethesamebasicmaterialcharacteristics.NOTECelanexmaterialdesignationsmayhavethesuffixD,maylackthesuffix-2orhavethesuffix-3toindicatelubricity.ReportDate:1/29/1997UnderwritersLaboratoriesIncUL94small-scaletestdatadoesnotpertaintobuildingmaterials,furnishingsandrelatedcontents.UL94small-scaletestdataisintendedsolelyfordeterminingtheflammabilityofplasticmaterialsusedincomponentsandpartsofend-productdevicesandappliances,wheretheacceptabilityofthecombinationisdeterminedbyULI.熱性能QMFZ2 Component Plastics UL Yellow Cardn在下面的例子在下面的例子中，以颜色为天中，以颜色为天然色或黑色、厚然色或黑色、厚度为度为1mm1mm的试片的试片进行试验时，难进行试验时，难燃性为燃性为V-0V-0、0.5VB0.5VB，HWIHWI为为4 4级，级，HAIHAI为为0 0级，级，RTIRTI为为140140。IECIEC标准未测定。标准未测定。由于由于CTICTI不因厚不因厚度而改变，所以度而改变，所以为为2 2级。级。HVTRHVTR为为0 0级，级，D495D495评价为评价为6 6级。级。UL Yellow Card在下面的例子中，以颜色为天然色或UL Yellow CardUL Yellow CUL Yellow CardUL Yellow CUL Yellow CardUL Yellow CUL Yellow CardUL Yellow CThe EndThank You For Your Attention塑料物性及测试方法介绍课件THANKS!THANKS!