塑料性能测试技术

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,YBS/SM/SMT,*,BASF,Marketing Division,塑料性能,测,测试技术,要,要点,舒文艺，,陆,陆先祝,扬子巴斯,夫,夫苯乙烯,系,系列有限,公,公司,技术部,2003,年,年7月,1,目录,塑料性能,测,测试的目,的,的，特点,和,和影响因,素,素,ISO标,准,准方法介,绍,绍,重点材料,性,性能介绍,2,塑料性能,测,测试的目,的,的,正确掌握,材,材料的性,能,能，了解,使,使用范围,控制产品,的,的质量,指导成型,加,加工,研究材料,结,结构和性,能,能,3,塑料性能,测,测试的特,点,点,温度效应,明,明显,时间效应,明,明显,形变速度,影,影响明显,测定数据,易,易显分散,1 测试,应,应尽量接,近,近生产和,使,使用条件,2 正确,理,理解和掌,握,握性能而,不,不曲解和,误,误用,4,塑料性能,测,测试的主,要,要影响因,素,素,试样制备,条,条件,试样尺寸,（,（标准试,样,样）,试样的状,态,态,测试环境,温,温度和湿,度,度,标准试验,方,方法,5,试样制备,制品上裁,取,取样条（,部,部位，机,械,械加工）,注塑样条,（注塑温,度,度，压力,，,，冷却时,间,间，样条,内,内部缺陷,）,）,标准试样,6,标准测试,样,样条,7,加工条件,对,对制品性,能,能的影响,8,加工条件,对,对制品性,能,能的影响,9,试样尺寸,的,的影响,标准试样,，,，目的是,为,为了使不,同,同材料的,试,试验结果,具,具有可比,性,性，或使,同,同一材料,的,的测试结,果,果不因尺,寸,寸不同而,影,影响它的,重,重复性，,消,消除尺寸,因,因素效应,尺寸效应,是,是由试样,（,（1）自,身,身的微观,缺,缺陷和（2）微观,不,不同性引,起,起的,一般来说,，,，（1）,拉,拉伸强度,随,随厚度的,增,增大而减,小,小；,（2）只,有,有相同厚,度,度的试样,并,并在相同,跨,跨度上作,冲,冲击试验,，,，结果才,能,能比较,10,试样状,态,态的影,响,响,环境温,度,度的影,响,响,环境湿,度,度的影,响,响,试验放,置,置时间,的,的影响,例如：,（,（1）,尼,尼龙的,冲,冲击强,度,度随吸,水,水率的,加,加大而,增,增加；,（2）PMMA随湿,度,度的增,加,加，拉,伸,伸强度,减,减小,11,热历史,对,对冲击,性,性能的,影,影响,12,拉伸强,度,度/断,裂,裂伸长,率,率与测,试,试温度,关,关系,13,材料：,未,未增强,尼,尼龙,ISO527,拉伸速,度,度：50mm/min,在不同,测,测试温,度,度下的,拉,拉伸行,为,为曲线,14,塑料的,黄,黄色指,数,数与暴,露,露日光,时,时间关,系,系,15,16,17,GB2118,82,规,规定的,标,标准状,态,态条件,温度：23,2,C,气压:86-106KPa,相,相对,湿,湿度：50,5,18,ISO10350和ASTM方法,的,的比较,要点：,对,对于冲,击,击强度,、,、HDT和弯,曲,曲性能,，,，ISO和ASTM,差,差别较,大,大，,不能通,过,过简单,的,的单位,换,换算来,推,推测,19,ISO,测,测试,标,标准的,优,优点,试验条件更,统,统一,结,果,果可比性更,好,好,规定科学合,理,理,全世,界,界范围内适,用,用,给使用者提,供,供极大方便,20,ISO 测,试,试标准的结,果,果表示单位,熔体流动速,率,率 MFR,MVR(200,5Kg),g orml/10min,拉伸强度(GPPS,5 mm/10 min;HIPS 50 mm/min):Mpa,断裂伸长率:%,冲击强度(Charpy,Izod):KJ/m2,Vicat,软,软化温度(A/50,B/50):,热变形温度HDT(1.8MPa,0.45MPa):,可燃性(94HB):38 mm/min(3.2mm 试,样,样),76 mm/min(1.6mm 试样),21,熔体流动速,率,率（MI,MVR）,标准试验条,件,件随材料不,同,同而有所变,化,化,测定MI,MVR时,的,的剪切速率,很,很低（1100/s,，,，一般为1,50/s,）,），与实际,加,加工条件距,离,离太远，有,时,时不能正确,反,反映加工性,能,能（注射：100010000/s，挤出,：,：1001000/s）。,塑料的剪切,变,变稀,建议在加工,温,温度范围内,测,测定粘度,剪,剪切速率关,系,系曲线,例子：尽管MI1.5，薄膜级LDPE随,分,分子量分布,变,变宽，加工,性,性变好。因,为,为非流动性,较,较强，,随剪切速率,升,升高，粘度,下,下降快而且,易,易于平稳,22,检验和试验,设,设备MVR,23,拉伸强度,拉伸时形变,，,，试验截面,积,积缩小，应,该,该以瞬时横,截,截面积来计,算,算，真应力,大,大于拉伸强,度,度,了解拉伸,曲,曲线,24,拉 伸,曲,曲,线,线,(a),(b),负荷-伸,长,长曲线,伸长,负荷,屈服点,偏置屈服,点,点,25,拉伸强度,曲,曲线(HIPS),26,检验和试,验,验设备,拉,拉伸仪,27,冲击强度,根据试验,的,的受力状,态,态可分为,：,：弯曲冲,击,击（简支,梁,梁和悬臂,梁,梁冲击）,，,，,拉伸冲击,，,，扭转冲,击,击，剪切,冲,冲击,和落锤冲,击,击,缺口冲击,强,强度在描,述,述材料的,缺,缺口敏感,性,性方面非,常,常有用,对冲击性,能,能试验的,影,影响因素,很,很多，试,验,验值只是,该,该材料在,试,试验方法,规,规定条件,下,下的冲击,韧,韧性,不同的冲,击,击试验结,果,果不能比,较,较,28,Comparison,ISO 179:1992,ISO180:1992,ASTM D256-92,DIN 53453-1975,test method,Charpy,Izod,Izod,Charpy,t,est specimen dimensions/mm3,80*10*4,63.3*12.7*3.2-12.7,50*6*4,notch type and dimensions/mm,U:unnotched,A:r=0.25,45,B:r=1.0,45,C:r=0.1,45,reversed notch,A:r=0.25,45,unnotched,U-notch,notch radius r=0.1,remaining with/mm,8,10.16,2.7,pendulum energies/J and impact velocities,0.5/1/2/4 at 2.9 m/s,7.5/15/25.5 at 3.8 m/s,1/2.75/5.5/11/22 at 3.5 m/s,2.7-21.7 at 3.5 m/s,0.5/1/2/4 at 2.9 m/s,7.5/15 at 3.8 m/s,energy extraction,10%-80%,use heaviest pendulum possible,85%,10%-80%,pendulum deceleration,5%-55%,61%,5%-55%,test specimen position,edgewise,edgewise,flatwise,冲击试验,比,比较,29,检验和试,验,验设备,铣,铣缺口机,30,检验和试,验,验设备,冲,冲击强度,测,测试仪,31,负荷下的,热,热变形温,度,度,热变形温,度,度是衡量,塑,塑料和硬,质,质橡胶耐,热,热性的主,要,要指标之,一,一,热变形温度,不,不同于塑料,最,最高使用温,度,度或连续使,用,用温度,最高使用温,度,度应根据制,品,品的受力情,况,况及使用要,求,求等因素来,确,确定，建议,从,从动态力学,分,分析（DMA）测得的,模,模量温度,曲,曲线来确定,32,检验和试验,设,设备VST/HDT,33,污物测定,注,注塑法,34,污物测定,挤,挤出法,35,耐环境应力,开,开裂,定义：模拟,化,化学环境，,加,加速预应力,或,或预应变塑,料,料样条的开,裂,裂,样条尺寸，,状,状态和取向,温度,试验持续时,间,间,试验环境,参数：,ISO 4599:,弯曲法,单轴恒定应,变,变,通过蠕变，,应,应力松弛,确定指标性,质,质（例如：,断,断裂伸长率,）,）,相对寿命预,测,测,*,Bosch-Steinle-,试验,ISO 6252:,恒定应力,应,应变方法,单轴恒定载,荷,荷，蠕变独,立,立,在材料取向,方,方向，施加,载,载荷,确定开裂时,间,间,使直接预测,寿,寿命成为可,能,能,36,弯曲形变测,试,试方法,ISO4599,化学品蒸汽,37,恒定应力,应,应变试验,ISO6252,38,CAD和CAE所需的,性,性能数据,反映工作条,件,件的各种温,度,度和应变速,率,率的等温应,力,力应变曲,线,线,动态模量的,温,温度依赖性,数,数据,室温和高温,及,及若干个应,力,力水平下的,等,等时蠕变曲,线,线,室温和低于,室,室温的冲击,强,强度数据,环境对塑料,性,性能行为影,响,响的数据,各向异性对,材,材料使用性,能,能影响的数,据,据,熔体粘度和,剪,剪切速率关,系,系的数据,39,鸣谢：,施文潮（YBS）,40,