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常见塑料物性的检测及标准

嘉峪检测网        2016-10-18 08:49

流动系数

(1)常用的测试标准的量测仪器是溶液指数计(Melt Indexer).

(2)流动系数检测方法:是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。它是美国量测标准协会(ASTM)根据美国杜邦公司(Du Pont)惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成,其测试方法是先让塑料粒在一定时间(10分钟)内、一定温度及压力(各种材料标准不同)下,融化成塑料流体,然后通过一直径为2.1mm圆管所流出的克(g)数。其值越大,表示该塑胶材料的加工流动性越佳,反之则越差。

(3)测试的具体操作过程是:将待测高分子(塑料)原料置入小槽中,槽末接有细管,细管直径为2.095mm,管长为8mm。加热至某温度后,原料上端藉由活塞施加某一定重量向下压挤,量测该原料在10分钟内所被挤出的重量,即为该塑料的流动指数。有时您会看到这样的表示法?MI 25g/10min,它表示在10分钟内该塑料被挤出25克。一般常用塑料的MI值大约介于1~25之间。MI愈大,代表该塑料原料粘度愈小及分子重量愈小,反之则代表该塑料粘度愈大及分子重量愈大。

 

收缩率

塑胶制品经冷却、固化并脱模成形后,其尺寸与原模具尺寸之差的百分比。

因结构不同的关系,结晶性塑料与非结晶性塑料的收缩率存在明显的差异。一般地,结晶性塑料的收缩率比非结晶性塑料的收缩率大上好几倍(如下表所示)。同时有添加玻璃纤维或其它强化剂的塑胶材料,其收缩率可降低好几倍。影响成型收缩的因素有热收缩、结晶度(热塑性)或硬化度(热固性)、弹性回复、分子配向、与成型条件等因素。 <1>热塑性塑料

<2>热固性塑料

 

热膨胀系数

由于一般塑料的热膨胀系数比金属大2~10倍,因此在设计模具、塑料与金属并用的器具、塑料的钳核物时,必须详加考虑,以防止因内部应力而造成产品的龟裂变形。

 

玻璃转移点(TG)

当塑料的温度达到玻璃转移点时,其分子键的分枝开始局部脉动,塑料便由玻璃状变成橡胶状。当聚合物的温度在Tg时,会由较高温下呈现的橡胶态,转至低温下所呈现的具坚硬易脆性质的玻璃状。结晶性塑料有明显的Tg及潜热值,聚合物是呈现橡胶态还是玻璃状全视Tg与当时使用时的温度而定,故Tg为聚合物在使用上的重要指针。

 

塑料的熔点(TM)

塑料的熔点是指塑料由固体状态变成熔融状态时的温度,此时结晶性塑料的比容显着增加,此温度又称可加工温度。

 

热变形温度(HDT)

测试的标准:显示塑胶材料在高温受压下能否保持不变的外形,一般用来表示塑料的短期耐热性。 测试方法:将试片在一定压力及一定加温速度下,弯曲到一定程度时的温度。例如,在一标准试片(127×13×3mm)的中心,置放在455kPa或1820kPa负载下,并以2℃/min条件升温直到变形量为0.25mm时的温度。

对非结晶塑料,HDT比Tg小10~20℃;对结晶塑料,HDT则接近于Tm。通常加入纤维补强后,塑料的HDT会上升,因为纤维补强可以大幅提升塑料的机械强度,以致在升温的耐挠曲测试时,会呈现HDT急剧升高的现象。

 

弹性系数

弹性系数是指塑料受外力作用变形后恢复原来形状的能力,一般以应力对应变的比值表示。弹性值愈大表示塑料材料的刚性(Rigidity)愈好。 硬度

测试的标准:塑料的硬度常采用洛氏硬度,萧氏硬度法来测试。

其中Shore A常用来测定较软的塑料,如TPE等弹性体或橡胶;Shore D则来测定较硬的塑料;而Rock Well几乎都是测定较硬之工程塑料或高性能工程塑料。

它们的公式换算为Shore D + 50 = Shore A。普通PE、MF、UF、FRP等塑料较硬,PE类较软。

 

冲击强度

其中有夏比(Charpy)法及艾氏(Izod)法两种。

计算方法是将破坏试片所需的能量值除以试片的宽度。一般塑料以PVC、PE、PP、ABS等冲击强度较高。

 

压缩强度

塑料承受外来压缩力的能力。

聚缩醛、聚酯、压克力、尿权树脂和美腊明树脂在这方面性能较突出。

 

弯曲强度

主要用来测定塑料耐折的能力,以每单位面积多少力来表示。

一般塑料以PVC、美腊明树脂、环氧树脂及聚酯类弯曲强度为佳。玻璃纤维也常用来提升塑料的耐折性。弯曲弹性率是指将试片弯曲时(测试方法如弯曲强度),在弹性范围内,单位变形量所产生的弯曲应力。一般弯曲弹性率越大,则表示该塑胶材料的刚性越好。

 

抗张强度

检测的方法:将塑胶材料拉伸到某一程度,所需力量的大小,通常以每单位面积多少力来表示,而其所拉伸长度的百分比即为伸长率。拉伸强度试片其拉伸的速度通常为5.0~6.5mm/min。

 

吸水率

塑料膜或塑料板气体穿透难易的程度。

检测的方法:将样品烘干后称重,再浸入水中24或48小时,然后取出来再称重,计算重量增加的百分比。

酚醛树脂、尿醛树脂、尼龙、纤维素树脂等吸水率较高,PE、PP等吸水率较低。一般吸水率大者,其机械强度与尺寸稳定性易受影响。

 

游离单体

游离单体含量可表示树脂聚合的程度,一般以?或ppm表示。用做食品容器的塑料,或单体聚有毒性的塑料对游离单体含量管制较严。

假比重及粒径分布

 

黏度

测试的标准:粒径分布可依ASTM D1921的筛分法测得,假比重可依ASTM D1895的方法测得。 显示塑料原料的颗粒大小及填塞紧密状况。

 

分子量

显示胶塑体及胶溶体的特性。

一般化合物的分子量是不变的,而聚合体的分子量则是大小不均,所以必须采用平均值及分布度表示。常用的分子量表示法为重量平均分子量MW及数目平均分子量MN,其比值MW/MN称为分子量分布。

 

比重

物质密度与水密度的比值(水密度为1),所谓密度是指单位体积的重量。比重可用来估算制品所需原料的重量,而要减轻塑料的用量或重量可采用发泡的方式解决。

比重可用来估算制品所需原料的重量,而要减轻塑料的用量或重量可采用发泡的方式解决。

 

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来源:AnyTesting