塑料性能质量检测及其测试仪器

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,塑料性能质量检测及测试仪器,塑料性能质量检测及其测试仪器,一、塑料性能概述,二、塑料测试项目及相关标准,三、塑料测试仪器,一、塑料性能概述,塑料性能特点：,塑料与传统的金属、玻璃、陶瓷等材料有许多不同，它的突出特点是质轻，对热及电具有良好绝缘性,强度、刚度虽低于金属，但比强度、比刚度却可能接近或超过金属。,塑料的韧性明显优于玻璃和陶瓷、不同塑料的韧性可能低于、接近或高于金属。,对外加载荷的响应，金属、玻璃、陶瓷都是弹性的，塑料却是粘弹性的。,金属、玻璃、陶瓷的力学性能在较大温度范围受温度影响较小，塑料力学性能对温度改变却很敏感。,湿度对金属、玻璃、陶瓷力学性能基本无影响，对塑料力学性能的影响却很明显。,加载速率对金属等的力学性能有影响，对塑料力学性能影响更大。,金属大都存在锈蚀问题，许多塑料却是优异的防腐耐蚀材料。,金属、玻璃、陶瓷皆无老化问题，塑料在大气环境中却存在老化问题。,一、塑料性能概述(2),塑料与金属等材料性能上的上述不同，源于它们化学组成及结构的不同也决定了塑料有其它材料所不能代替的应用领域，它们的性能表征与测试也有自身的许多特点。因此，必须以了解塑料的基本组成和结构为基础，了解塑料的性能表征与测试。,一、塑料性能概述(3),“表征”常用于评价塑料的分子或结构特性，表征手段如：GPC，X光衍射，NMR，质谱，UV，IR，DSC，TGA等。,“测试”则用于塑料对外加负荷、环境等作用所引起的响应行为的评价。“测试”并非仅限于塑料树脂性能的测试。除了测试树脂之外，还常常测试树脂制成品塑料制件的性能，以保证合适的最终产品使用性能的要求。,一、塑料性能概述(4),与结构特性有关的分析数据表征：包括分子参数，如：分子量、分子量分布、立构规整度、支化或化学不均匀性、形态特性（如结晶度等）。分析数据的表征主要是为了建立结构与性能之间的关系，它对产品设计使之具备有所需的使用性能来说是很重要的。,选择材料所需的数据：产品技术数据表中的数据一般只是,单点,数据，这对于材料的初步筛选与比较己是足够了，然而，这些数据对于设计和工程分析，从道理上说则是不够的，因为这数据与产品最终使用性能的关系不大，而且极难从中看出在实际上如何用好塑料。,一、塑料性能概述(5),塑料测试的必要性：,1.评价材料的性能行为，以确定其对所需应用的适用性；,2 评价材料是否满足有关安全规定等要求；,3 为了质量控制之目的，要评估各批产品之间质量及其一致性；,4 为了对用户的支持而作材料的专门评价。,一、塑料性能概述(5),材料性能行为的评价包括了解结构性能之间的关系以及比较一种产品与另一种产品的使用特性。,对于新产品的开发，了解结构与性能之间的关系，可深入探求其使用性能以便决定进一步努力开发。,所以说了解结构与性能的关系，使产品能满足使用条件下的要求，对于材料设计与预测是很重要的。而材料（产品）之间的性能比较对于寻找现用材料（产品）的替代物也是必要的。,塑料性能应用(1)：零配件装配设计相关的材料性能,搭扣配合：拉伸模量 正割模量 蠕变模量 剪切模量 泊松比 拉伸屈服应力 摩擦系数,螺栓连接：压缩强度 拉伸蠕变破裂应力 拉伸蠕变应变 应力松弛,螺纹连接：剪切强度 摩擦系数 拉伸屈服应力,压配合：拉伸模量 压缩模量 蠕变模量 泊松比 压缩强度 拉伸屈服应力 拉伸蠕变破裂应力 应力松弛,可焊接性：剪切强度 密度 摩擦系数 导热率 比热 结晶熔融温度,塑料性能应,用,用(2)：,与,与挤出过程,相,相关的材料,性,性能,玻璃化转变,温,温度（无定,形,形材料）,熔融温度（,半,半结晶材料,）,）,熔融热焓（,半,半结晶材料,）,）,磨擦系数,导热率,比热,熔体粘度,单轴拉伸粘,度,度,结晶温度（,半,半结晶材料,）,）,结晶热焓（,半,半结晶材料,）,）,结晶动力学,（,（半结晶材,料,料）,二、塑料测,试,试项目及相,关,关标准,世界上主要,的,的标准,ASTM,美国材,料,料试验学会,标,标准,AFNOR,法国,标,标准化协会,标,标准,BSI,英,英国标准,协,协会标准,DIN,德,德国标准,化,化学会标准,JlS,日,日本工业,标,标准,ISO,国,国际标准,化,化组织标准,IEC,国,国际电工,技,技术委员会,标,标准,技术数据表,中,中报告的塑,料,料的主要性,能,能(1),性能,ISO方法,ASTM 方法,GB方法,比重密度,ISO 1183,D7292,GB/T 1033,D1505（聚烯烃）,吸水率,ISO 62,D570,GB/T 1034,熔体流动速率（MFR),ISO 1133,D1238,GB/T 3682,模塑收缩率,ISO 2944（热塑性塑料）,D955,GB/T 17037.4,ISO 2577（热固性塑料）,拉伸强度,ISO 5271,2,D638,GB/T 1040,技术数据表,中,中报告的塑,料,料的主要性,能,能(2),性能,ISO方法,ASTM 方法,GB方法,弯曲强度,ISO 178,D790,GB/T 9341,悬臂梁冲击强度,ISO 180,D256,GB/T 1843,仪器化落锤冲击强度,ISO 66032,D3763,弯曲负载热变形温度,ISO 751,2,D648,GB/T 1634,维卡软化温度,ISO 306,D1525,GB/T 1633,热膨胀系数,ISO 113592,E831,GB/T 1036,结构分析相,关,关的材料性,能,能测试,测试性能,ISO,ASTM,拉伸性能,ISO,527,1,，,2,和,4,D638,泊松比,ISO,527,1,，,2,D638,压缩性能,ISO,604,D695,剪切模量,ISO,6721,2,，,5,D5279,拉伸蠕变,ISO,899,1,D2990,摩擦系数,ISO,8295,D3028,弯曲蠕变,ISO,899,2,D2990,压缩蠕变,D2990,断裂韧性,ISO,13586,1,D5045,加工相关的,材,材料性能的,表,表征(1),测试方法,ISO,ASTM,熔体粘度切变速率数据,ISO 11443,D 3835,热固性塑料的反应粘度,ISO 672110,单轴拉伸粘度,ISO 672110,第法向应力差,ISO 672110,熔体密度,D 3835,堆积密度,ISO 61,D 1895,密度反应体系PVT 数据,ISO 1183,D 792,导热率,D 5930,模塑收缩率：,热塑性塑料,ISO 2944,D 955,热固性塑料,ISO 2577,面内剪切模量,ISO 67212或7,加工相关的,材,材料性能的,表,表征(2),测试方法,ISO,ASTM,比热,ISO 113574,玻璃化转变温度,ISO 113572,结晶温度,ISO 13573,结晶度,ISO 113575,熔融焓,ISO 113575,D 3417,结晶焓,ISO 113575,D 3417,结晶动力学,ISO 113577,D 3417,热固性塑料的反应热,ISO 113575,D 4473,热固性塑料的反应动力学,ISO 113575,D 4473,胶凝转化率,ISO 113575,线性热膨胀系数,ISO 113592,E 831,塑料性能测,试,试,物理化学性,质,质；,力学性能，,也,也称机械性,能,能；,热性能；,电性能；,耐老化性能,；,；,气体透过性,能,能；,光学性能。,塑料物理化,学,学性质测试,密度和相对,密,密度：浸,渍,渍法、比重,瓶,瓶法、浮沉,法,法、密度,梯,梯度法。,吸水性：试,样,样在经过下,燥,燥后，在规,定,定的试样尺,寸,寸、规定的,温,温度、规定,的,的浸水时间,下,下的吸水量,。,。,耐化学药品,性,性：塑料耐,酸,酸、耐碱、,耐,耐溶剂和其,他,他化学品的,能,能力。,密度和相对密度,ISO 1183,ASTM D 792 ASTM D 1505,GB/T 1033,吸水性,ISO 62,ASTM D 570,GB/T 1034,耐化学药品性,ISO 175,ASTM D 543,GB/T 11547,塑料力学性,能,能测试(1),塑料受到外,力,力作用时，,由,由于外力的,种,种类、方向,、,、作用力的,大,大小、速度,等,等不同，会,出,出现不同的,形,形变和破坏,。,。,在较慢速度,的,的外力作用,下,下，材料呈,现,现静态力学,性,性能，如拉,伸,伸强度、压,缩,缩强度、剪,切,切强度、弯,曲,曲强度、扭,断,断强度、硬,度,度等；,而在高速度,、,、瞬间外力,作,作用下，材,料,料呈现动态,力,力学性能，,如,如冲击强度,；,；,在一定拉伸,应,应力或压缩,应,应力长时间,作,作用下，材,料,料发生的形,变,变称为蠕变,，,，可测定与,材,材料长期连,续,续使用性能,相,相关的耐久,性,性而此时,材,材料破坏所,需,需的载荷比,静,静态力学性,能,能要低得多,；,；,塑料力学性,能,能测试(2),在周期性外,力,力作用下，,材,材料将出现,疲,疲劳，可推,测,测材料的使,用,用寿命，此,时,时的载荷也,比,比静态力学,性,性能要低。,这些力学性,能,能也受到周,围,围环境(如,温,温度、湿度,、,、光照、水,、,、空气或接,触,触化学药品,等,等)的影响,，,，而且塑料,的,的力学性能,对,对温度和湿,度,度的变化又,往,往往特别敏,感,感,塑料力学性,能,能测试常用,项,项目,拉伸性能：,拉,拉伸弹性模,量,量；拉伸强,度,度；断裂伸,长,长率；泊松,比,比。,弯曲性能：,弯,弯曲弹性模,量,量；弯曲强,度,度。,压缩性能：,压,压缩弹性模,量,量；压缩强,度,度。,撕裂性能：,撕,撕裂强度。,摩擦和摩损,。,。,剪切性能：,剪,剪切强度。,抗冲击性能,：,：简支梁；,悬,悬臂梁；落,锤,锤；落球；,仪,仪器化落镖,法,法；拉伸冲,击,击。,硬度：球压,痕,痕；布氏硬,度,度；洛氏硬,度,度。,粘接性能。,耐疲劳性。,蠕变和应力,松,松弛。,塑料力学性,能,能测试常用,标,标准(1),拉伸性能,ISO 527,ASTM D 638,GB/T 1040-2006,压缩性能,ISO 604,ASTM D 695,GB/T 1041,弯曲性能,ISO 178,ASTM D 790,GB/T 9341,悬臂梁冲击,ISO 180,ASTM D 256,GB/T 1843,简支梁冲击,ISO 179,GB/T 1043,仪器化落镖法冲击,ISO 6603,ASTM D 3763,摆锤冲击,ASTM D 3420,GB/T 8809,塑料力学性,能,能测试常用,标,标准(2),撕裂强度,ISO 6383,ASTM D 1004,GB/T 16578,硬度,ISO 2039,ASTM D 785,GB/T 2411 GB/T 3398 GB/T 9342,摩擦磨耗,ISO 8295,ISO 5470,ASTM D 1044,GB/T 3960 GB/T 19089 GB/T 5478,粘接性能,ISO 15509,ASTM D 3164 ASTM D 3163,GB/T 16276,塑料热性能,测,测试(1),(1)与热,传,传导有关的,物,物理量，如,比,比热容、热,导,导率、比容(反映热膨,胀,胀)和热膨,胀,胀系数、收,缩,缩率等；,(2)伴随,温,温度变化发,生,生相态变化(固化、软,化,化、熔融等)的性质,如,如玻璃化转,变,变温度(简,称,称玻璃化温,度,度，Tg),、,、结晶熔点(Tm)、,结,结晶温度和,成,成型特征有,关,关的性质，,如,如粘度温,度,度特性、剪,切,切速率温,度,度特征、熔,体,体流动速率(MFR),、,、流出量(,流,流出长度、,质,质量)温,度,度特征等；,塑,料,料,热,热,性,性,能,能,测,测,试,试(2),(3),与,与,耐,耐,热,热,性,性,有,有,关,关,的,的,性,性,质,质,