塑料不同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)性能測(cè)試

1、,塑料性能參數(shù)與測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),匯報(bào)人：羅觀晃,涉及的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),ISO 標(biāo)準(zhǔn),IEC標(biāo)準(zhǔn),ASTM標(biāo)準(zhǔn),ASTM標(biāo)準(zhǔn),American Society of Testing Meterials (美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn) ASTM標(biāo)準(zhǔn)分成六種類型： 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 標(biāo)準(zhǔn)慣例 標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語 標(biāo)準(zhǔn)指南 標(biāo)準(zhǔn)分類 代號(hào)D石油產(chǎn)品、燃料、塑料,ISO標(biāo)準(zhǔn),International Organization for Standardization (國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)） ISO 9001是ISO 9000族標(biāo)準(zhǔn)所包括的一組質(zhì)量管理體系核心標(biāo)準(zhǔn)之一。 ISO 9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系認(rèn)證特點(diǎn)： 認(rèn)證的對(duì)象是供方的質(zhì)量體系

2、 認(rèn)證的依據(jù)是質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn) 認(rèn)證機(jī)構(gòu)是第三方質(zhì)量體系評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu) 認(rèn)證獲準(zhǔn)的標(biāo)識(shí)是注冊(cè)和發(fā)給證書 認(rèn)證時(shí)企業(yè)自主行為 監(jiān)督檢查每年一次，三年復(fù)評(píng)一次。,IEC標(biāo)準(zhǔn),Internation Electro technical Commission （國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)） 1976年協(xié)議： ISO與IEC法律上是獨(dú)立的組織，IEC負(fù)責(zé)電工、電子領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，其它由ISO負(fù)責(zé)。,工程塑料的主要性能,化學(xué)性能,機(jī)械性能,物理性能,熱性能,阻燃性能,電性能,其他性能,物理性能,比重,收縮率,含水率,吸水率,硬度,比重：,塑料的比重即塑料的密度, 單位為g/cm3。 常用的兩種方法：浸漬法（成型塑料），比重瓶法

3、（粉料、粒料） 塑料的比重大小，會(huì)直接 影響到產(chǎn)品的重量以及成本。同樣重量的產(chǎn)品，如果原料比重 越小，每公斤原料可以產(chǎn)出更 多的產(chǎn)品。反而，原本比重越大， 產(chǎn)出的產(chǎn)品數(shù)量會(huì)更少。,物理性能,標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D792/ISO1183-3,常見塑料的比重,物理性能,標(biāo)準(zhǔn):ASTM D570 ISO62 樣品規(guī)格：1.圓片：直徑50mm,厚度4mm 2.方片：60mm60mm1mm 3.條形：76.2mm25.4mm3.2mm 方法： 把樣品放到干燥箱干燥（條件50度/24小時(shí)）， 移至干燥器中冷卻到室溫，取出后測(cè)試每個(gè)樣品的重量M1； 將試片浸入溫度為23度的蒸餾水中，浸泡24小時(shí)后，將其取出用濾

4、紙除去表面水分，在取出后的1分鐘內(nèi)再次稱量每個(gè)樣品的重量M2; 吸水率：(M2-M1)/M1100%,吸水率,物理性能,物理性能,測(cè)試項(xiàng)目： 23，24Hr （一般見于ASTM標(biāo)準(zhǔn)） 23，飽和 23，50%RH，平衡,一般見于ISO標(biāo)準(zhǔn),工程塑料吸水率（23，24Hr）,吸水率對(duì)性能影響,彎曲強(qiáng)度、 拉伸強(qiáng)度隨吸水率增大而下降;缺口沖擊強(qiáng)度隨吸水率增大而提高。其中 ,彎曲強(qiáng)度隨吸水率的變化最大 ,缺口沖擊強(qiáng)度次之 ,拉伸強(qiáng)度變化最小。,收縮率,塑料的收縮率是指塑料制件在成型溫度下尺寸與從模具中取出冷卻至室溫后尺寸之差的百分比。即以23，50%RH下放置24小時(shí)，測(cè)量出的相應(yīng)塑件尺寸之差百分比

5、。 S= (DM)/D100% D:模具型腔尺寸 M:塑件尺寸,物理性能,塑料的流向不同，收縮率也不同，一般流動(dòng)方向的收縮率小于橫向方向的。如：,結(jié)晶也會(huì)使體積進(jìn)一步減小，所以結(jié)晶性材料的收縮率較大。如：,收縮率對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)很重要，尤其是對(duì)尺寸精度要求高的產(chǎn)品。材料收縮的預(yù)判可避免產(chǎn)品凹陷和翹曲。,洛氏硬度：D785,以規(guī)定直徑的鋼球壓頭，先用初載荷壓入試樣，繼而增至主載荷，然后恢復(fù)至初載荷，造成的壓痕深度增量作為材料硬度，稱為洛氏硬度。以符號(hào)HR表示,e初載荷增至主載荷再返回初載荷的壓痕深度增量（mm） c常數(shù)，0.002mm K常數(shù)，130,工程塑料一般用R、M標(biāo)尺，不同標(biāo)尺不能轉(zhuǎn)換，但有

6、對(duì)應(yīng)表。,常用工程塑料的洛氏硬度表,塑料加20%玻纖的洛氏硬度表,機(jī)械性能,拉伸強(qiáng)度,斷裂伸長(zhǎng)率,彎曲強(qiáng)度,彎曲模量,沖擊強(qiáng)度,是指材料產(chǎn)生最大均勻塑性變形的應(yīng)力。在拉伸驗(yàn)過程中，試樣直至斷裂為止所受的最大拉伸應(yīng)力即為拉伸強(qiáng)度，其結(jié)果以MPa表示。 拉伸強(qiáng)度的計(jì)算： at= p/(bd) at 為拉伸強(qiáng)度；p為最大負(fù)荷（N）； b為試樣寬度(mm)；d為試樣厚度（mm),機(jī)械性能,拉伸強(qiáng)度：,常用工程塑料的拉伸強(qiáng)度,塑料加20%玻纖的拉伸強(qiáng)度,塑料加入玻纖后強(qiáng)度顯著增大。,斷裂伸長(zhǎng)率,在拉伸試驗(yàn)過程中，試樣直至斷裂為止，標(biāo)距伸長(zhǎng)的距離百分比，結(jié)果以%表示。,常用工程塑料的斷裂伸長(zhǎng)率(%),塑料

7、加入玻纖后斷裂伸長(zhǎng)率驟降，一般降到2%-5%。,彎曲強(qiáng)度： 是指材料在彎曲負(fù)荷作用下破裂或達(dá)到規(guī)定撓度時(shí)所承受的最大應(yīng)力，其結(jié)果以MPa表示； 彎曲模量： 又稱撓曲模量，材料在彈性極限內(nèi)抵抗彎曲變形的能力，單位MPa. 模量=應(yīng)力/應(yīng)變,機(jī)械性能,常用工程塑料的彎曲強(qiáng)度,塑料加入20%玻纖的彎曲強(qiáng)度,塑料加入玻纖后強(qiáng)度顯著增大。,沖擊強(qiáng)度,用于評(píng)價(jià)材料的抗沖擊能力或者判斷材料的脆性和韌性程度，因此沖擊強(qiáng)度也稱為沖擊韌性。沖擊強(qiáng)度是試樣在沖擊破壞過程中所吸收的能量與原始橫截面積之比。沖擊強(qiáng)度根據(jù)試驗(yàn)設(shè)備不同，可分為簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度和懸臂梁沖擊強(qiáng)度。,機(jī)械性能,沖擊強(qiáng)度,V形缺口剩余寬度： 10.1

8、6mm,根據(jù)材料韌性不同，選擇不同的能量擺錘，如1J ,2.75J ,5J等。,根據(jù)試樣的斷裂方式，可分為完全斷裂（C），部分鉸鏈斷裂（P），不斷裂（NB）。,機(jī)械性能,樣條削口機(jī),機(jī)械性能,機(jī)械性能,常用工程塑料的沖擊強(qiáng)度（懸臂梁）,工程塑料加入20%玻纖的沖擊強(qiáng)度（懸臂梁）,電性能,相對(duì)漏電起痕指數(shù),體積電阻率,表面電阻率,介電強(qiáng)度,介電常數(shù),相對(duì)漏電起痕指數(shù)（CTI） 漏電起痕試驗(yàn)就是模擬對(duì)絕緣材料進(jìn)行的一種破壞性試驗(yàn)，用以測(cè)試和評(píng)定在規(guī)定的電壓下，絕緣體在電場(chǎng)和含雜質(zhì)水的作用時(shí)的相對(duì)漏電起痕性，適用于電工電子產(chǎn)品，家用電器，如繼電器插座，轉(zhuǎn)換開關(guān)蓋等。 CTI是指材料表面滴下濃度為0.

9、1%氯化銨溶液后，能引起材料起痕的電壓。,電性能,電性能,相對(duì)介電常數(shù),介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng)，原外加電場(chǎng)（真空中）與最終介質(zhì)電場(chǎng)比值即為介電常數(shù)，如果有高相對(duì)介電常數(shù)的材料放進(jìn)電場(chǎng)，場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。介電常數(shù)與所加的電場(chǎng)頻率有關(guān)，一般有50Hz/1KHz。 相對(duì)介電常數(shù)越小，材料的絕緣性越好。,電性能,體積電阻率,體積電阻率，是材料每單位立方體積的電阻。 該試驗(yàn)可以按如下方法進(jìn)行：將材料在500伏特電壓下保持1分鐘，并測(cè)量所產(chǎn)生的電流。體積電阻率越高，材料用做電絕緣部件的效能就越高。單位：cm。,介電強(qiáng)度（耐電強(qiáng)度）,是材料抗高電壓而不產(chǎn)生介電擊穿能力的量度。

10、將試樣放置在電極之間，并通過一系列的步驟升高所施加的電壓直到發(fā)生介電擊穿，以此測(cè)量介電強(qiáng)度。盡管所得的結(jié)果是以kv/mm為單位的（英制單位為：V/mil=V/0.0254mm=39.37V/mm），但并不表明與試樣的厚度無關(guān)。因此，只有在試樣厚度相同的條件下得到各種材料的數(shù)據(jù)才有可比性。 物質(zhì)的介電強(qiáng)度越大, 它作為絕緣體的質(zhì)量越好。,表面電阻率,是指表示物體表面形成的使電荷移動(dòng)或電流流動(dòng)難易程度的物理量。 平行于通過材料表面上電流方向的電位梯度與表面單位寬度上的電流之比，用歐姆表示。 原理：在固體材料平面上放兩個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)、距離為d的平行電極，則兩電極間的材料表面電阻Rs與d成正比，與L成反比，

11、可用下式表達(dá)：,式中的比例系數(shù)s稱作表面電阻率，它與材料的表面性質(zhì)有關(guān)，并隨周圍氣體介質(zhì)的溫度、相對(duì)濕度等因素有很大變化，單位用（歐）表示。,熱性能,熱變形溫度,熔融指數(shù),球壓測(cè)試,灼熱絲測(cè)試,線膨脹系數(shù),熱變形溫度（HDT） 對(duì)高分子材料或聚合物施加一定的負(fù)荷，以一定的速度升溫，當(dāng)達(dá)到規(guī)定形變時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度，是衡量聚合物或高分子材料耐熱性優(yōu)劣的一種量度。 儀器：伺服式熱變形試驗(yàn)機(jī),熱性能,熱性能,測(cè)試條件,熱性能,常見工程塑料的熱變形溫度,熱性能,熔融指數(shù)(MI)測(cè)試 熔體流動(dòng)速率為熱塑性塑料在一定的溫度和壓力下，熔體每10min 通過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)口模（直徑2.1mm)的質(zhì)量,單位g/10mi

12、n. 由于塑料具有吸濕性，所以測(cè)試MI前，塑料必須按照材料的標(biāo)準(zhǔn)干燥條件進(jìn)行干燥。,熱性能,常見塑料的MI測(cè)試條件,熱性能,球壓測(cè)試,方法： 用20N的力，將一直徑為5mm的鋼球壓在試樣表面上，置于指定的溫度中1小時(shí)，取出后10秒內(nèi)浸入室溫水,6min后測(cè)試其表面的壓痕直徑，壓痕直徑不超過2mm表示通過該溫度的球壓測(cè)試。 檢驗(yàn)要求; (1）試樣的壓痕直徑不大于2mm (2) 試樣外觀及結(jié)構(gòu)無變形等異常。,熱性能,灼熱絲測(cè)試 本方法是模擬在故障或者過載條件下，灼熱元件或過載電阻之類的熱源或點(diǎn)火源在短時(shí)間所造成的熱應(yīng)力，用于評(píng)定產(chǎn)品的著火危險(xiǎn)性。 標(biāo)準(zhǔn)：IEC 695-2-1 樣品規(guī)格： 長(zhǎng)度：6

13、0mm 寬度：60mm 厚度：3.00.2mm (或指定厚度） 常用厚度為0.8mm，1.6mm， 6.0mm,熱性能,灼熱絲起燃溫度GWIT： 將連續(xù)三次試驗(yàn)均未引起試驗(yàn)樣品起燃(起燃是指有2秒以上的可見火焰且未引起脫脂棉燃燒)的灼熱絲頂部最高溫度加25的試驗(yàn)溫度記錄為GWIT, 如記錄結(jié)果：GWIT 725/3.0 (意思指700 樣品不起燃,725 樣品不起燃) 灼熱絲可燃指數(shù)(GWFI) : 試驗(yàn)樣品如果滿足下面兩種情形,則認(rèn)為經(jīng)受 住本試驗(yàn): a )灼熱絲移開30s內(nèi)試驗(yàn)樣品的火焰或灼熱絲熄滅,且 b) 置于試驗(yàn)樣品下方鋪底層的脫脂棉未起燃. 所要確定的灼GWFI就是連續(xù)三次試驗(yàn)均滿

14、足條件a)和b)的最高試驗(yàn)溫度.,熱性能,線膨脹系數(shù),線膨脹系數(shù)是指溫度升高1攝氏度時(shí),每一厘米的塑料伸長(zhǎng)的厘米數(shù).塑料的線膨脹系數(shù)一般是鋼材的十倍左右。單位：cm/cm/。尼龍的線膨脹系數(shù)一般為：.000014-0.000016 cm/cm/。,燃燒性能,UL94垂直燃燒試驗(yàn),HB水平燃燒試驗(yàn),UL-94垂直燃燒測(cè)試 儀器：UL燃燒儀 原理：本方法是模擬電子電工產(chǎn)品周圍環(huán)境發(fā)生著火的早期情況，用模擬技術(shù)評(píng)定塑料材料的著火危險(xiǎn)性。 此方法是將試樣垂直放置，以恒定大小的火焰對(duì)其進(jìn)行灼燒，由試樣燃燒情況（是否自熄，滴落等）及對(duì)易燃物的引燃能力來確認(rèn)其阻燃等級(jí)。根據(jù)其阻燃能力的大小，可具體分為UL9

15、4-V0; V1,V2.,試樣規(guī)格： 長(zhǎng)1255mm； 寬13.00.5mm；厚度不大于13mm （通常采用的厚度為3.2mm、1.6mm、0.8mm或0.4mm）。 作業(yè)方法： 1. 火焰要求：火焰藍(lán)色，高度20mm (內(nèi)焰10mm); 2. 將本生燈放置在試樣的正下方，噴嘴距試樣下端10mm，灼燒10 秒后將本生燈以大約300mm/sec的速度移開距試樣大約150mm處， 記錄本生燈移開后火焰的持續(xù)時(shí)間T1. 3.若試樣上的火焰熄滅，則再次用本生燈對(duì)試樣進(jìn)行灼燒（方法同2），記錄第二次火焰持續(xù)時(shí)間T2；若明火熄滅后試樣上還有陰燃的火星，記錄其持續(xù)時(shí)間T3。 4.試驗(yàn)中若發(fā)生試樣收縮、卷曲、

16、變形等現(xiàn)象，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整本生燈的位置以保持噴嘴位于試樣的正下方10mm。如果試樣在灼燒過程中發(fā)生熔融滴落現(xiàn)象，則可以將本生燈傾斜45放置，但同樣須保證噴嘴與試樣底部的距離為10mm。,熱性能,阻燃等級(jí)判定,測(cè)試結(jié)果T1,T2或T3 不在此UL94-V0阻燃等級(jí)評(píng)定的，判定為HB.,熱性能,水平燃燒試驗(yàn),標(biāo)準(zhǔn)：GB/T5169.16-2008 樣條規(guī)格：125*12.5*0.8mm （或指定厚度） 樣品預(yù)處理：23 2 /50 5 %濕度 48小時(shí) 方法： 1. 火焰高度 20mm; 施加火焰時(shí)間30s或者施加到火焰達(dá)到25mm 標(biāo)記線為止。 2. 火焰記錄由25mm至100mm標(biāo)記線之間的燃燒時(shí)間； 3. 在根據(jù)燃燒時(shí)間，計(jì)算試樣的線性燃燒速率，V=60L/t; 4. 根據(jù)燃燒速率進(jìn)行判斷，如HB ,HB40 ,HB75.,25mm標(biāo)記線,100mm標(biāo)記線,熱性能,評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),HB: (1)無燃燒; (2)有燃燒,但未通過100mm標(biāo)記線； （3)超過100mm標(biāo)記線，但 V40mm/min (厚度3.0-13mm) V75mm/min (厚度3.0) HB40: (1)無燃燒; (2)有燃燒,但未通過100mm標(biāo)記線； （3)超過100mm標(biāo)記線，但V 40mm/min HB75: (1)無燃燒; (2)有燃燒,但未通過100mm標(biāo)記線； （3)超過10