搜索
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(2)：与挤出过程相关的材料性能玻璃化转变温度（无定形材料）熔融温度（半结晶材料）熔融热焓（半结晶材料）磨擦系数导热率比热熔体粘度单轴拉伸粘度结晶温度（半结晶材料）结晶热焓（半结晶材料）结晶动力学（半结晶材料）二、塑料测试项目及相关标准世界上主要的标准ASTM―美国材料试验学会标准AFNOR―法国标准化协会标准BSI―英国标准协会标准DIN―德国标准化学会标准JlS―日本工业标准ISO―国际标准化组织标准IEC―国际电工技术委员会标准技术数据表中报告的塑料的主要性能(1)性能ISO方法ASTM方法GB方法比重／密度ISO1183D7292GB/T1033D1505（聚烯烃）吸水率ISO62D570GB/T1034熔体流动速率（MFR)ISO1133D1238GB/T3682模塑收缩率ISO294―4（热塑性塑料）D955GB/T17037.4ISO2577（热固性塑料）拉伸强度ISO527―1,2D638GB/T1040技术数据表中报告的塑料的主要性能(2)性能ISO方法ASTM方法GB方法弯曲强度ISO178D790GB/T9341悬臂梁冲击强度ISO180D256GB/T1843仪器化落锤冲击强度ISO6603―2D3763弯曲负载热变形温度ISO75―1,2D648GB/T1634维卡软化温度ISO306D1525GB/T1633热膨胀系数ISO11359―2E831GB/T1036结构分析相关的材料性能测试测试性能ISOASTM拉伸性能ISO527―1，2和4D638泊松比ISO527―1，2D638压缩性能ISO604D695剪切模量ISO6721―2，5D5279拉伸蠕变ISO899―1D2990摩擦系数ISO8295D3028弯曲蠕变ISO899―2D2990压缩蠕变D2990断裂韧性ISO13586―1D5045加工相关的材料性能的表征(1)测试方法ISOASTM熔体粘度―切变速率数据ISO11443D3835热固性塑料的反应粘度ISO6721―10单轴拉伸粘度ISO6721―10第―法向应力差ISO6721―10熔体密度D3835堆积密度ISO61D1895密度―反应体系PVT数据ISO1183D792导热率D5930模塑收缩率：热塑性塑料ISO294―4D955热固性塑料ISO2577面内剪切模量ISO6721―2或7加工相关的材料性能的表征(2)测试方法ISOASTM比热ISO11357―4玻璃化转变温度ISO11357―2结晶温度ISO1357―3结晶度ISO11357―5熔融焓ISO11357―5D3417结晶焓ISO11357―5D3417结晶动力学ISO11357―7D3417热固性塑料的反应热ISO11357―5D4473热固性塑料的反应动力学ISO11357―5D4473胶凝转化率ISO11357―5线性热膨胀系数ISO11359―2E831塑料性能测试物理化学性质；力学性能，也称机械性能；热性能；电性能；耐老化性能；气体透过性能；光学性能。塑料物理化学性质测试密度和相对密度：浸渍法、比重瓶法、浮沉法、密度梯度法。吸水性：试样在经过下燥后，在规定的试样尺寸、规定的温度、规定的浸水时间下的吸水量。耐化学药品性：塑料耐酸、耐碱、耐溶剂和其他化学品的能力。密度和相对密度ISO1183ASTMD792ASTMD1505GB/T1033吸水性ISO62ASTMD570GB/T1034耐化学药品性ISO175ASTMD543GB/T11547塑料力学性能测试(1)塑料受到外力作用时，由于外力的种类、方向、作用力的大小、速度等不同，会出现不同的形变和破坏。在较慢速度的外力作用下，材料呈现静态力学性能，如拉伸强度、压缩强度、剪切强度、弯曲强度、扭断强度、硬度等；而在高速度、瞬间外力作用下，材料呈现动态力学性能，如冲击强度；在一定拉伸应力或压缩应力长时间作用下，材料发生的形变称为蠕变，可测定与材料长期连续使用性能相关的耐久性．而此时材料破坏所需的载荷比静态力学性能要低得多；塑料力学性能测试(2)在周期性外力作用下，材料将出现疲劳，可推测材料的使用寿命，此时的载荷也比静态力学性能要低。这些力学性能也受到周围环境(如温度、湿度、光照、水、空气或接触化学药品等)的影响，而且塑料的力学性能对温度和湿度的变化又往往特别敏感．塑料力学性能测试常用项目拉伸性能：拉伸弹性模量；拉伸强度；断裂伸长率；泊松比。弯曲性能：弯曲弹性模量；弯曲强度。压缩性能：压缩弹性模量；压缩强度。撕裂性能：撕裂强度。摩擦和摩损。剪切性能：剪切强度。抗冲击性能：简支梁；悬臂梁；落锤；落球；仪器化落镖法；拉伸冲击。硬度：球压痕；布氏硬度；洛氏硬度。粘接性能。耐疲劳性。蠕变和应力松弛。塑料力学性能测试常用标准(1)拉伸性能ISO527ASTMD638GB/T1040-2006压缩性能ISO604ASTMD695GB/T1041弯曲性能ISO178ASTMD790GB/T9341悬臂梁冲击ISO180ASTMD256GB/T1843简支梁冲击ISO179GB/T1043仪器化落镖法冲击ISO6603ASTMD3763摆锤冲击ASTMD3420GB/T8809塑料力学性能测试常用标准(2)撕裂强度ISO6383ASTMD1004GB/T16578硬度ISO2039ASTMD785GB/T2411GB/T3398GB/T9342摩擦磨耗ISO8295ISO5470ASTMD1044GB/T3960GB/T19089GB/T5478粘接性能ISO15509ASTMD3164ASTMD3163GB/T16276塑料热性能测试(1)(1)与热传导有关的物理量，如比热容、热导率、比容(反映热膨胀)和热膨胀系数、收缩率等；(2)伴随温度变化发生相态变化(固化、软化、熔融等)的性质．如玻璃化转变温度(简称玻璃化温度，Tg)、结晶熔点(Tm)、结晶温度和成型特征有关的性质，如粘度—温度特性、剪切速率—温度特征、熔体流动速率(MFR)、流出量(流出长度、质量)—温度特征等；塑料热性能测试(2)(3)与耐热性有关的性质，如随温度变化引起的耐热变形性(热变形温度、维卡软化点、软化温度)、尺寸稳定性(线膨胀系数、热膨胀率、热收缩率、热失重、结晶度或固化度—温度特性)、机械性质及其他性质的变化(如机械性质—温度特性即耐热性、脆化温度即耐寒性、电性能等各种物性—温度特性)、随温度变化而变化的耐化学药品性，如起泡、开裂、变色、失去透明性等外观性能和热分解温度、热失重等热稳定性等。(4)燃烧性，如外观变化、燃烧速率及变化。塑料热性能测试常用项目熔体质量流动速率和熔体体积流动速率；维卡软化点（VST）；热变形温度（HDT)；玻璃化转变温度和熔点（结晶行为）；热膨胀系数；动态力学性能（DMA)；热失重（TG）；脆化温度；流变行为：转矩流变仪，毛细管流变仪,旋转流变仪；燃烧与阻燃性能：氧指数法；炽热棒法；垂直燃烧；水平燃烧。塑料热性能测试常用标准（1）MFR和MVRISO1133ASTMD1238GB/T3682VSTISO306ASTMD1512GB/T1633HDTISO75ASTMD648GB/T1634DSCISO11357ASTMD3417GB/T19466TMAISO11359ASTME831GB/T1036DMAISO6721TGISO11358脆化温度；ISO974ASTMD746ASTMD1790GB/T5470塑料热性能测试常用标准（2）流变行为转矩流变仪ASTMD3795毛细管流变仪ISO11443ASTMD3835旋转流变仪ISO6721-10ASTMD4440燃烧性能氧指数法ISO4589ASTMD2863GB/T2406炽热棒法GB/T2407垂直燃烧ISO1210ASTMD3014GB/T2408水平燃烧ISO1210ASTMD635GB/T2408塑料电性能测试塑料的电性能特别易受温度、湿度的影响，因此测出的值误差很大，所以对试验片的使用、试验操作要十分注意，必须严格遵守试验方法。体积电阻率IEC60093ASTMD257GB/T1410介电强度IEC60243ASTMD149介电常数IEC60250ASTMD150GB/T1409介质损耗因数IEC60250ASTMD150GB/T1409塑料耐老化性能测试塑料在使用、加工及贮存过程中，由于受到外界因素包括物理的（热、光、电、辐射能、机械应力等），化学的（氧、臭氧、雨水、潮气、酸、盐雾等）及生物的（霉菌、细菌等）各方面