有機(jī)化學(xué)材料性能測(cè)試

1、有機(jī)化學(xué)高分子材料檢測(cè)有機(jī)化學(xué)高分子材料檢測(cè)塑料檢測(cè)項(xiàng) 1拉伸性能：包括拉伸強(qiáng)度，最大力，拉伸性能：包括拉伸強(qiáng)度，最大力，斷裂伸長(zhǎng)率等標(biāo)準(zhǔn)常見檢測(cè)項(xiàng)目斷裂伸長(zhǎng)率等標(biāo)準(zhǔn)常見檢測(cè)項(xiàng)目2沖擊強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度3熔體流動(dòng)速率熔體流動(dòng)速率4維卡軟化溫度維卡軟化溫度5. 灰分灰分6. 硬度：包括邵氏硬度：包括邵氏A和邵氏和邵氏D7. 老化試驗(yàn)老化試驗(yàn)8. 膨脹性能膨脹性能材料檢測(cè)前的準(zhǔn)備材料檢測(cè)前的準(zhǔn)備l每種材料測(cè)試前都要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試樣每種材料測(cè)試前都要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試樣制備。制備。l試樣準(zhǔn)備和試驗(yàn)方法：試樣準(zhǔn)備和試驗(yàn)方法：lGB/T 1040-2006 GB/T 1040-20

2、06 塑料，拉伸性能的測(cè)定塑料，拉伸性能的測(cè)定lGB/T 3682-2000 GB/T 3682-2000 熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動(dòng)速率熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動(dòng)速率lGB/T 1633-2000 GB/T 1633-2000 熱塑性塑料維卡軟化溫度（熱塑性塑料維卡軟化溫度（VST)VST)的測(cè)定的測(cè)定lGB/T 2411-2008 GB/T 2411-2008 塑料盒硬橡膠塑料盒硬橡膠 使用硬度計(jì)測(cè)定壓痕硬度（邵氏）使用硬度計(jì)測(cè)定壓痕硬度（邵氏）lGB/T 1842-2008 GB/T 1842-2008 塑料塑料 懸臂梁沖擊強(qiáng)度的測(cè)定懸臂梁沖擊強(qiáng)度的測(cè)定l其它每種塑料單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)等等。其它每種塑料

3、單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)等等。注塑機(jī)注塑機(jī)開煉機(jī)開煉機(jī)壓片機(jī)壓片機(jī)制樣機(jī)制樣機(jī)一，拉伸性能一，拉伸性能l高分子聚合物具有所有已知材料中可變性范圍最寬的力學(xué)性質(zhì)，高分子聚合物具有所有已知材料中可變性范圍最寬的力學(xué)性質(zhì)，這是由于高聚物由長(zhǎng)鏈分子組成，分子運(yùn)動(dòng)具有明顯的松弛特性這是由于高聚物由長(zhǎng)鏈分子組成，分子運(yùn)動(dòng)具有明顯的松弛特性的緣故。如高聚物材料具有相當(dāng)高的伸長(zhǎng)率，一般的緣故。如高聚物材料具有相當(dāng)高的伸長(zhǎng)率，一般PEPE的斷裂伸長(zhǎng)的斷裂伸長(zhǎng)率在率在9090950950（其中線性低密度聚乙烯（其中線性低密度聚乙烯LLDPELLDPE的伸長(zhǎng)率較高），的伸長(zhǎng)率較高），通過(guò)特殊的制作工藝，部分材料的伸長(zhǎng)率可在通過(guò)特

4、殊的制作工藝，部分材料的伸長(zhǎng)率可在10001000之上，而普之上，而普通高聚物材料的斷裂伸長(zhǎng)率也多在通高聚物材料的斷裂伸長(zhǎng)率也多在5050100100之間。通常對(duì)材料之間。通常對(duì)材料的拉伸性能要求較高的有熱收縮膜以及拉伸膜等。的拉伸性能要求較高的有熱收縮膜以及拉伸膜等。l拉伸試驗(yàn)一般是將材料試樣兩端分別夾在兩個(gè)拉伸試驗(yàn)一般是將材料試樣兩端分別夾在兩個(gè)間隔一定距離的夾具上，兩夾具以一定的速度間隔一定距離的夾具上，兩夾具以一定的速度分離并拉伸試樣，測(cè)定試樣上的應(yīng)力變化，直分離并拉伸試樣，測(cè)定試樣上的應(yīng)力變化，直到試樣破壞為止。到試樣破壞為止。拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度=最大力最大力/（試樣寬度（試樣寬度試樣

5、厚度）試樣厚度）mm實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析拉伸的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以反映材料的彈性，韌性，強(qiáng)度，拉伸的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以反映材料的彈性，韌性，強(qiáng)度，延展性等力學(xué)性能延展性等力學(xué)性能材料名稱材料名稱拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度斷裂力斷裂力最大力最大力斷裂伸長(zhǎng)率斷裂伸長(zhǎng)率PVC3302PVC33025555699699222722272020PPPP3030650650123912392222LDPELDPE1010384384101101HDPEHDPE2222178178888888292292PAPA45451730173018501850620620透明透明ABSABS4040117611761594159433

6、33普通普通ABSABS4646728728181018106 6PSPS484810911091159215924 4PCPC5555226022601313二，沖擊強(qiáng)度二，沖擊強(qiáng)度 高分子材料抗沖擊強(qiáng)度是指標(biāo)準(zhǔn)試樣受高速?zèng)_擊作用斷高分子材料抗沖擊強(qiáng)度是指標(biāo)準(zhǔn)試樣受高速?zèng)_擊作用斷裂時(shí)，單位斷面面積（或單位缺口長(zhǎng)度）所消耗的能量。裂時(shí)，單位斷面面積（或單位缺口長(zhǎng)度）所消耗的能量。它描述了高分子材料在高速?zèng)_擊作用下抵抗沖擊破壞的能它描述了高分子材料在高速?zèng)_擊作用下抵抗沖擊破壞的能力和材料的抗沖擊韌性，有重要工藝意義。但它不是材料力和材料的抗沖擊韌性，有重要工藝意義。但它不是材料基本常數(shù)，其量值與

7、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)。基本常數(shù)，其量值與實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)。 沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)，有時(shí)在試樣上預(yù)置缺口，有時(shí)不加缺口。沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)，有時(shí)在試樣上預(yù)置缺口，有時(shí)不加缺口。有缺口試樣的抗沖強(qiáng)度遠(yuǎn)小于無(wú)缺口試樣，原因在于有缺有缺口試樣的抗沖強(qiáng)度遠(yuǎn)小于無(wú)缺口試樣，原因在于有缺口試樣已存在表觀裂紋，沖擊破壞吸收的能量主要用于裂口試樣已存在表觀裂紋，沖擊破壞吸收的能量主要用于裂紋擴(kuò)展。紋擴(kuò)展。 另外缺口本身有應(yīng)力集中效應(yīng)，缺口附近的高應(yīng)力使局另外缺口本身有應(yīng)力集中效應(yīng)，缺口附近的高應(yīng)力使局部材料變形增大，變形速率加快，材料發(fā)生韌部材料變形增大，變形速率加快，材料發(fā)生韌- -脆轉(zhuǎn)變，加脆轉(zhuǎn)變，加速破壞。缺口曲率

8、半徑越小，應(yīng)力集中效應(yīng)越顯著，因此速破壞。缺口曲率半徑越小，應(yīng)力集中效應(yīng)越顯著，因此預(yù)置缺口必須按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格操作。預(yù)置缺口必須按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格操作。沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊試驗(yàn)機(jī)缺口制樣機(jī)缺口制樣機(jī)沖擊彈性試驗(yàn)儀沖擊彈性試驗(yàn)儀材料名稱材料名稱沖擊強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度PPPP8 8PSPS1616ASAS2121ABSABS2222PCPC三，熔體流動(dòng)速率三，熔體流動(dòng)速率l熔體流動(dòng)速率是表述塑料在一定溫度和壓力下熔體流動(dòng)性的參數(shù)熔體流動(dòng)速率是表述塑料在一定溫度和壓力下熔體流動(dòng)性的參數(shù)(MFR)(MFR)，也指熔融指數(shù)（，也指熔融指數(shù)（MIMI，melt indexmelt index），是指在一定時(shí)間（），是指在一定時(shí)間

9、（1010分分鐘）內(nèi)、一定溫度及壓力（各種材料標(biāo)準(zhǔn)不同）下，融化成塑料流體，鐘）內(nèi)、一定溫度及壓力（各種材料標(biāo)準(zhǔn)不同）下，融化成塑料流體，然后通過(guò)一直徑為然后通過(guò)一直徑為2.1mm2.1mm圓管所流出的克（圓管所流出的克（g g）數(shù)。其值越大，則表示）數(shù)。其值越大，則表示塑料熔融狀態(tài)下流動(dòng)性好，平均分子量低，制品的強(qiáng)度也就低，加工塑料熔融狀態(tài)下流動(dòng)性好，平均分子量低，制品的強(qiáng)度也就低，加工流動(dòng)性就越好；熔體流動(dòng)速率小，則表示塑料熔融狀態(tài)下流動(dòng)性差，流動(dòng)性就越好；熔體流動(dòng)速率小，則表示塑料熔融狀態(tài)下流動(dòng)性差，平均分子量高，制品的強(qiáng)度也就高。平均分子量高，制品的強(qiáng)度也就高。 l除了熔體質(zhì)量流動(dòng)速率

10、（除了熔體質(zhì)量流動(dòng)速率（MFRMFR），還可以用熔體體積流動(dòng)速率（），還可以用熔體體積流動(dòng)速率（MVRMVR）來(lái)進(jìn)行測(cè)定。來(lái)進(jìn)行測(cè)定。熔體流動(dòng)速率儀熔體流動(dòng)速率儀材料名材料名稱稱數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)PAPA3232PPPP6 6PSPS2 2ASAS2828ABSABS1414PCPC7 7四，維卡軟化溫度四，維卡軟化溫度l維卡軟化溫度（維卡軟化溫度（Vicat Softening TemperatureVicat Softening Temperature）是將熱塑性）是將熱塑性塑料放于液體傳熱介質(zhì)中，在一定的負(fù)荷和一定的等速升溫條塑料放于液體傳熱介質(zhì)中，在一定的負(fù)荷和一定的等速升溫條件下，試樣被件下，

11、試樣被1 1平方毫米的壓針頭壓入平方毫米的壓針頭壓入1 1毫米時(shí)的溫度，對(duì)應(yīng)的毫米時(shí)的溫度，對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo)是國(guó)標(biāo)是GB1633-79GB1633-79（目前已被（目前已被GB/T 1633-2000GB/T 1633-2000所代替）所代替）; ;維卡軟維卡軟化溫度是評(píng)價(jià)材料耐熱性能，反映制品在受熱條件下物理力學(xué)化溫度是評(píng)價(jià)材料耐熱性能，反映制品在受熱條件下物理力學(xué)性能的指標(biāo)之一。材料的維卡軟化溫度雖性能的指標(biāo)之一。材料的維卡軟化溫度雖不能直接用于評(píng)價(jià)材不能直接用于評(píng)價(jià)材料的實(shí)際使用溫度，但可以用來(lái)指導(dǎo)材料的質(zhì)量控制。維卡軟料的實(shí)際使用溫度，但可以用來(lái)指導(dǎo)材料的質(zhì)量控制。維卡軟化溫度越高，表明材料

12、受熱時(shí)的尺寸穩(wěn)定性越好，熱變形越小，化溫度越高，表明材料受熱時(shí)的尺寸穩(wěn)定性越好，熱變形越小，即耐熱變形能力越好，剛性越大，模量越高即耐熱變形能力越好，剛性越大，模量越高 。維卡軟化溫度測(cè)試儀維卡軟化溫度測(cè)試儀材料名材料名稱稱數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)PAPA101101PPPP101101PSPS102102ASAS112112ABSABS104104PCPC100100五，灰分五，灰分l灰分是指一種物質(zhì)中的固體無(wú)機(jī)物的含量。可以是包含有機(jī)物的灰分是指一種物質(zhì)中的固體無(wú)機(jī)物的含量?？梢允前袡C(jī)物的無(wú)機(jī)物也可是不含有機(jī)物的無(wú)機(jī)物，可以是鍛燒后的殘留物也可無(wú)機(jī)物也可是不含有機(jī)物的無(wú)機(jī)物，可以是鍛燒后的殘留物也可以

13、是烘干后的剩余物。但灰分一定是某種物質(zhì)中的固體部分而不以是烘干后的剩余物。但灰分一定是某種物質(zhì)中的固體部分而不是氣體或液體部分。是氣體或液體部分。l我們通常所說(shuō)的灰分是指總灰分我們通常所說(shuō)的灰分是指總灰分( (即即粗灰分粗灰分) )包含以下三類灰分：包含以下三類灰分： l1.1.水溶性灰分水溶性灰分 可溶性的可溶性的鉀鉀、鈉鈉、鈣鈣等的氧化物和等的氧化物和鹽類鹽類的量的量 l2.2.水不溶性灰分水不溶性灰分 污染的泥沙和污染的泥沙和鐵鐵、鋁鋁、鎂等氧化物及、鎂等氧化物及堿土金屬堿土金屬的的堿式磷酸鹽堿式磷酸鹽 l3.3.機(jī)械雜質(zhì)機(jī)械雜質(zhì) 包括加工過(guò)程中機(jī)械磨損帶來(lái)的機(jī)械物質(zhì)包括加工過(guò)程中機(jī)械磨

14、損帶來(lái)的機(jī)械物質(zhì)l我們采用我們采用直接煅燒法直接煅燒法，燃燒有機(jī)物并在高溫下處理殘余物質(zhì)直至，燃燒有機(jī)物并在高溫下處理殘余物質(zhì)直至恒重。恒重。馬弗爐馬弗爐l測(cè)定灰分的意義非測(cè)定灰分的意義非常重要，灰分可能常重要，灰分可能是醫(yī)療器械中熱原是醫(yī)療器械中熱原的重要來(lái)源的重要來(lái)源六，硬度六，硬度 表示材料抗穿透、耐磨和抗劃痕等綜合性能的一個(gè)尺度。根據(jù)測(cè)表示材料抗穿透、耐磨和抗劃痕等綜合性能的一個(gè)尺度。根據(jù)測(cè)試儀器不同分為邵氏硬度、洛氏硬度、巴氏硬度等。試儀器不同分為邵氏硬度、洛氏硬度、巴氏硬度等。l邵氏硬度邵氏硬度：測(cè)定彈性體和熱塑性軟塑料的穿透硬度。：測(cè)定彈性體和熱塑性軟塑料的穿透硬度。l洛氏硬度：

15、洛氏硬度：按照不同的標(biāo)度順序號(hào)測(cè)定硬度，這些標(biāo)度號(hào)與所用按照不同的標(biāo)度順序號(hào)測(cè)定硬度，這些標(biāo)度號(hào)與所用的球形壓針的大小相對(duì)應(yīng)。的球形壓針的大小相對(duì)應(yīng)。l巴氏硬度巴氏硬度: 以特定的壓頭在標(biāo)準(zhǔn)彈簧的壓力作用下壓入試樣，以壓以特定的壓頭在標(biāo)準(zhǔn)彈簧的壓力作用下壓入試樣，以壓痕的深淺來(lái)表征式樣的硬度，壓痕深度為零時(shí)表頭讀數(shù)為痕的深淺來(lái)表征式樣的硬度，壓痕深度為零時(shí)表頭讀數(shù)為100.l劃痕硬度：劃痕硬度：可按莫斯（可按莫斯（Mohs）標(biāo)度測(cè)定，莫斯標(biāo)度范圍從云母的）標(biāo)度測(cè)定，莫斯標(biāo)度范圍從云母的1到金剛石的到金剛石的10，也可用一種特定硬度的筆進(jìn)行劃痕測(cè)定。，也可用一種特定硬度的筆進(jìn)行劃痕測(cè)定。 l邵氏

16、硬度是指用邵氏硬度計(jì)測(cè)出的值的讀數(shù)，它的單位是邵氏硬度是指用邵氏硬度計(jì)測(cè)出的值的讀數(shù)，它的單位是“度度”，其描述方法分，其描述方法分A A、D D兩種，分別代表不同的硬度范兩種，分別代表不同的硬度范圍，圍，9090度以下的用邵氏度以下的用邵氏A A硬度計(jì)測(cè)試，并得出數(shù)據(jù)，硬度計(jì)測(cè)試，并得出數(shù)據(jù)，9090度度及以上的用邵氏及以上的用邵氏D D硬度計(jì)測(cè)試并得出數(shù)據(jù)，所以，一般來(lái)硬度計(jì)測(cè)試并得出數(shù)據(jù)，所以，一般來(lái)講對(duì)于一個(gè)橡膠或塑料制品，在測(cè)試的時(shí)候，測(cè)試人員能講對(duì)于一個(gè)橡膠或塑料制品，在測(cè)試的時(shí)候，測(cè)試人員能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試前的預(yù)判，從而決定用邵氏根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試前的預(yù)判，從而決定用邵氏A A硬度

17、計(jì)還硬度計(jì)還是用邵氏是用邵氏D D硬度計(jì)來(lái)進(jìn)行測(cè)試。硬度計(jì)來(lái)進(jìn)行測(cè)試。邵氏D 邵氏A七，老化l老化是指塑料在加工、貯存和使用過(guò)程中，由于受內(nèi)外因素的綜老化是指塑料在加工、貯存和使用過(guò)程中，由于受內(nèi)外因素的綜合作用，其性能逐漸變壞，以致最后喪失使用價(jià)值的現(xiàn)象。老化合作用，其性能逐漸變壞，以致最后喪失使用價(jià)值的現(xiàn)象。老化是一種不可逆的變化，它是材料的通病。是一種不可逆的變化，它是材料的通病。 l發(fā)生老化的原因主要是由于結(jié)構(gòu)或組分內(nèi)部具有易引起老化的弱發(fā)生老化的原因主要是由于結(jié)構(gòu)或組分內(nèi)部具有易引起老化的弱點(diǎn)，如具有不飽和雙鍵、支鏈、羰基、末端上的羥基，等等。外點(diǎn)，如具有不飽和雙鍵、支鏈、羰基、末端

18、上的羥基，等等。外界或環(huán)境因素主要是陽(yáng)光、氧氣、臭氧、熱、水、機(jī)械應(yīng)力、高界或環(huán)境因素主要是陽(yáng)光、氧氣、臭氧、熱、水、機(jī)械應(yīng)力、高能輻射、電、工業(yè)氣體（如二氧化碳、硫化氫等）、海水、鹽霧、能輻射、電、工業(yè)氣體（如二氧化碳、硫化氫等）、海水、鹽霧、霉菌、細(xì)菌、昆蟲，等等霉菌、細(xì)菌、昆蟲，等等 l常見的老化測(cè)試主要有常見的老化測(cè)試主要有光照老化、濕熱老化、熱風(fēng)老化、高低溫光照老化、濕熱老化、熱風(fēng)老化、高低溫試驗(yàn)、鹽霧腐蝕、臭氧老化、熱氧老化試驗(yàn)、埋地土壤腐蝕試驗(yàn)、試驗(yàn)、鹽霧腐蝕、臭氧老化、熱氧老化試驗(yàn)、埋地土壤腐蝕試驗(yàn)、液體介質(zhì)老化試驗(yàn)、用戶特定條件老化試驗(yàn)液體介質(zhì)老化試驗(yàn)、用戶特定條件老化試驗(yàn)等

19、。等。 l目前實(shí)驗(yàn)室所采用的是濕熱加速老化，試驗(yàn)條件：RH 35%，T：60度。l保質(zhì)期計(jì)算方法：需要老化的天數(shù)=需要存放天數(shù)/系數(shù)，系數(shù)=2（老化溫度-室溫存放的溫度）/10。l如果按照存放溫度為25度，那么根據(jù)試驗(yàn)條件可以計(jì)算出，系數(shù)=11.3137，需要老化的天數(shù)=365/11.3137=32.3天。老化試驗(yàn)箱老化試驗(yàn)箱八，熱膨脹性熱膨脹性熱膨脹性：熱膨脹是由于溫度變化而引起的材料尺寸和外：熱膨脹是由于溫度變化而引起的材料尺寸和外形的變化。形的變化。線膨脹系數(shù)：線膨脹系數(shù)：?jiǎn)挝粶囟茸兓瘯r(shí)試件長(zhǎng)度的變化率單位溫度變化時(shí)試件長(zhǎng)度的變化率 l各種材料的線膨脹系數(shù)均隨溫度各種材料的線膨脹系數(shù)均隨

20、溫度而增大，聚合物在玻璃而增大，聚合物在玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)，膨脹系數(shù)發(fā)生很大改變。化轉(zhuǎn)變時(shí)，膨脹系數(shù)發(fā)生很大改變。體膨脹系數(shù)：體膨脹系數(shù)：試樣單位體積的膨脹率。各向同性材料的體試樣單位體積的膨脹率。各向同性材料的體膨脹系數(shù)和線膨脹系數(shù)之間有如下關(guān)系膨脹系數(shù)和線膨脹系數(shù)之間有如下關(guān)系應(yīng)用：應(yīng)用：模具設(shè)計(jì)、熱應(yīng)力問(wèn)題、尺寸穩(wěn)定性問(wèn)題等。模具設(shè)計(jì)、熱應(yīng)力問(wèn)題、尺寸穩(wěn)定性問(wèn)題等。TLL3熱機(jī)械分析儀熱機(jī)械分析儀高分子材料的化學(xué)分析簡(jiǎn)介 光（磁）譜分析法光（磁）譜分析法熱分析法熱分析法光（磁）譜分析原理：原理：是根據(jù)測(cè)得試樣的光譜圖及聚合物中典型是根據(jù)測(cè)得試樣的光譜圖及聚合物中典型基團(tuán)的吸收譜帶鑒別試樣中所含成分和含量?；鶊F(tuán)的吸收譜帶鑒別試樣中所含成分和含量。l紅外光譜（紅外光譜（IR）：）：可鑒別大多數(shù)單體和聚合物類可鑒別大多數(shù)單體和聚合物類型；型；l質(zhì)磁共振譜（質(zhì)磁共振譜（PMR）和核磁共振（）和核磁共振（NMR）：）：聚合聚合物的定性鑒別，一些結(jié)構(gòu)類似、紅外光譜也基本物的定性鑒別，一些結(jié)構(gòu)類似、紅外光譜也基本相似的高分子，用相似的高分子，用NMR可輕易辨別；可輕易辨別；l電子順磁共振（電子順磁共振（EPR）或電子自旋共振（）或電子自旋共振（ESR）譜：譜：對(duì)大自由基中存在的未成對(duì)電子的相對(duì)豐度對(duì)大自由基中存在的未成對(duì)電子的相對(duì)豐度是一種很有價(jià)值的工具；是一種很有價(jià)值的工