塑料物性及测试方法介绍

塑料的物理性能

 

1、比重(ASTM D792, ISO 1183

密度是单位体积物质的质量。比重是在23°C下,一 定体积物质的质量与相同体积去离子水质量之比比 重和密度至关重要因为塑料是以每磅为基础售出的 ,而低密度或低比重意味着每榜重量含更多的材 料,常用液体浮力法作测定方法。

比重 = a/[(a+w)-b]
= 试样在空气中的质量

= 试样和小锤(若被使用)在水中的质量
= 完全浸没的小锤(若被使用)和部分浸 没的金属丝质量
密度(kg/m3) = 比重×997.6

 

2、吸水性(24小时/平衡) ASTM D570

吸水性是用来确定在规定条件下被吸收的水的总量影响吸水性的因素有塑料的类型、使用的添加剂、温度以及暴露时间.

吸水性试验中将试样在规定温度的烘箱里烘干规定时间移至干燥器冷却冷却完毕后,立即称重将试样规定条件下浸于水中通常是在23°C下浸泡24小时或直到平衡将试样取出lint free cloth 擦干称重

吸水百分率=[(浸水后质量 浸水前质量) / 浸水前质量] x 100

 

3、成型收缩率

热塑性塑料在模具中成型,冷却后脱模的成型品,会有收缩现象,即成型品小于模腔尺寸,这就是成型收缩率。

算式:收缩率(%)=(型腔尺寸-成品尺寸)/型腔尺寸*100

 

光学特性

 

1.光泽度 (ASTM D2457, D523 )

描述:镜面光泽度是光被某种材料反射时反射光强度的 量度光泽度可以是材料所固有的也可以是成 型过程或表面网纹的结果光泽度也受风蚀和表 面腐蚀等环境因素的影响.

测试:光泽度的测量通常以某种标准为参考给定反射 角(20o60o85o). 将光泽计的角度调试成适当 的角度量好口径并与光泽计中给定的标准相 比较. 将亮度计置于试样上读取数据.

 

2、透明塑料的雾度ASTM D1003 (方法 B)

雾度是射入透明材料中的光由于散射作用而导致 的不清晰和/或闪耀的程度可以是材料本身固有 的性质,或是成型过程的结果它也可能是由表 面网纹或风蚀、表面腐蚀等环境因 素造成的

 

3、透明塑料的透光度ASTM D1003 (方法 B)

透光率是测定透过试样的光通量的.

 

4、黄色指数(YIASTM E313

黄色指数由分光亮度计的读数计算而得描述 了一种试样从无色透明或白色到黄色的颜色变 化这一试验最常用于评价一种材料在真实或 模拟的日照下的颜色变化.

 

5、透明有机塑料折射指数(折光率) ASTM D542

折光率是光在真空中的传播速率与在透明介质中的 传播速率之比折光率可用来计算一束光从一透明 介质进入另一透明介质时的折射角因此折光率 用于光学棱镜的设计和透明塑料的质量控制检验.

 

流变学特性

 

1、熔体流动指数 MFI OR MFR   ASTM D1238 (方法 A), D 3364 ISO 1133 (方法 A)

熔体流动速率测定的是热塑性塑料在规定温度和 负荷下从孔板中挤出的速率.它提供了测定熔融材料流动性能的方法。

将熔体流动速率仪加热至此试样的规定温度 ,并加约7克物料于速率仪的料筒中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收集一定时间内的挤出物并称量熔体流动速率 的单位是 克/10分钟.

 

机械性能

 

1、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的力以及试样 拉伸到断点时的伸长程度拉伸试验可产生应力 -应变图,这张图可用于确定拉伸模量..

ASTM D638中试验速度取决于试样 规格,ASTM D882 (塑料片材中则取决于材 料的断裂伸长率,ISO 527中,测应力和伸长 率时的试验速度为550mm/min,测模量时的试验速度为1mm/min.

 

2、 悬臂梁冲击强度(有缺口ASTM D256, ISO 180
缺口试样悬臂梁式冲击试验测定的是材料被摆锤冲击时 的抗冲性能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为了防止试样破坏,受冲 击的试样有缺口本实验可用于快捷的质量控制检验以确定一个材料是否符合需冲击强度要求也可比 较材料的韧性.

 

3、悬臂梁冲击强度(反置缺口) (IZOD)

测定的是材料被摆锤冲击时的抗 冲性 能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本实验可用于快捷质量控 制检验以确定一个材料是否符合所需冲击强度 要求也可比较材料的弯曲韧性.

 

4、简支梁冲击强度 (CHARPY)ISO 179

测定的是受到摆锤的冲击时材料所产生的抵抗力简支梁冲击能 定义为试样在冲击负荷作用下被 破坏时吸收的能量.它是一种性能指标,可用于 生产过程的质量控制中,可用于比较不同材料 的韧性.

 

5、弯曲性能ASTM D790, ISO 178

弯曲试验测定在三点加负荷的情况下使横梁型 的试样弯曲时所需力的大小弯曲试验的结果经常用来选择在弯曲负荷作用下无形变的材料弯 曲模量也用于衡量某种材料 的劲度.

 

6、邵氏硬度

邵氏硬度用于确定塑料或橡胶等软性材料的相对硬度它测量了规定压针在指定压强和时间 条件下的针入度硬度值用来识别或指定特殊 硬度的塑料。硬度值由硬度计读出常见的硬度计有 A型和 D. A型用于较软材料;型用于较硬材料.

 

7、洛氏硬度ASTM D785, ISO 2039

洛氏硬度试验是基于试样上施加不同负荷时压入试样的深度差的硬度测量方法. 硬度值无量纲通常用R, L, M, EK标尺给出每个标尺表示的硬度值越高材料越硬,R, M标尺 通常用于塑料.

 

电性能

 

1、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它是两块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样的两块板之间以空气为介质或真空时的电容量之比介质损耗因子定义为一定频率下绝缘材料的电抗与其电阻的比值它测量了绝缘材料的无效性

如果要将一种材料应用于严格绝缘的用途上则它的介电常数越小越好.

如果一种材料会应用在需要高电抗的电器上则需要高损耗因子.

 

2、介电强度ASTM D149    IEC 80243

介电强度是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度它定义为试样被击穿时,           单位厚度承受的最大电压表示为伏特每单位厚度物质的介电强度越大它作为绝缘体的质量越好.

 

3、表面电阻率/体积电阻率ASTM D257, IFC60093

表面电阻率是绝缘材料抵抗表面漏泄电流的能力体积电阻率是绝缘材料抵抗体内漏泄电流的能力表面电阻率、体积电阻率越高漏泄电流越小材料的导电性能越差.

 

热性能

 

1、维卡软化点ASTM D1525, ISO 306

维卡软化点是压头针在规定负荷下刺入试样1mm时的温度该温度反映了当一种材料在升温装置中使用时期望的软化点.

在试样上加10N50N负荷把试样放进23°C的油浴中,以50100°C每 小时的速度提升油浴温度,直到针头刺入试样 1mm.

 

2、负荷变形温度(DTULHDT) ASTM D648, ISO 75

热变形温度定义为标准试验条在一定负荷下其变形量达到规定值的温度它规定了短程耐热性能不同材料的负荷热变形温度相互区别有的能在高温下承受小负荷有的在一个窄的温度范围内就会变形.

在每个样品上加0.45Mpa1.80Mpa负荷将试样放进硅油浴中每分钟温度升高2°C, 直 到形变量达到规定值

 

3、线性热膨胀系数ASTM E831, D696  ISO 11359

线性热膨胀系数用来确定某材料随温度的膨胀程 度本试验用于设计目的也用于确定材料在热 应力下是否会发生破裂理解相互接触的两种材 料之间的相对膨胀/收缩特性

室温下将试样置于TMA的支架上并用探测 器测定其高度将熔炉升高并调节温度使之低 于所需温度20°C. 以一定的速率加热试样通 常是10°C/分钟直到试样达到所需温度范围得出一个曲线

 

4、燃烧性能(UL94)

AHB(水平燃烧)

判定标准

1、厚度在3~13mm,燃烧长度大于75mm的试片,其燃烧速率≦40mm/min

2、厚度小于3mm,燃烧长度大于75mm的试片,其燃烧速率≦75mm/min

B94V-0,V-1,V-2(垂直燃烧)

 

C5VA,5VB(垂直燃烧)

 

5VA是针对长条试片所设计的测试(125±5mm,13.0±0.3mm)

5VB是针对饰板样品所设计的测试 (150±5mm,150±5mm)