材料相關(guān)測試及環(huán)保要求

1、Mechanical Properties Test Method定和國際有限公司定和國際有限公司 江傳斌江傳斌ASTM方法方法檢驗(yàn)檢驗(yàn) 美美國檢驗(yàn)國檢驗(yàn)和材料和材料學(xué)會學(xué)會（ASTM）制定的方法，提供了可據(jù)以）制定的方法，提供了可據(jù)以測測定塑料的基定塑料的基礎(chǔ)礎(chǔ)物理、力物理、力學(xué)學(xué)、熱熱和加工等性能的和加工等性能的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。可是，塑料是準(zhǔn)?？墒牵芰鲜且灰环N種粘粘彈彈性材料，其基性材料，其基礎(chǔ)礎(chǔ)性能性能隨溫隨溫度、度、應(yīng)變應(yīng)變速率、速率、時(shí)間時(shí)間和使用和使用條條件件的不同而有很大的不同而有很大變變化。按化。按許許多多ASTM標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)所所測測定的特定性能定的特定性能對對部件部件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人

2、人員來說沒員來說沒有有針對針對性的價(jià)性的價(jià)值值，因，因?yàn)檫@為這些性能是在短些性能是在短暫時(shí)間暫時(shí)間條條件下件下測測得的。因此，由于部件要得的。因此，由于部件要經(jīng)經(jīng)受受條條件不件不斷變斷變化情化情況況下的下的應(yīng)應(yīng)力，力，這這些性能些性能數(shù)數(shù)據(jù)通常不能用據(jù)通常不能用來預(yù)測來預(yù)測其使用性能。其使用性能。 按按ASTM標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)，檢驗(yàn)檢驗(yàn)塑料的主要意塑料的主要意義義在于在于質(zhì)質(zhì)量控制量控制 -對對化合化合物在物在韌韌性、性、剛剛性和強(qiáng)度方面的差性和強(qiáng)度方面的差異異，獲獲得一些得一些認(rèn)識認(rèn)識。這種檢驗(yàn)這種檢驗(yàn)，對對于于進(jìn)進(jìn)行行鑒別鑒別以確定某一特定材料是否符合有以確定某一特定材料是否符合有關(guān)關(guān)ASTM標(biāo)

3、標(biāo)準(zhǔn)中準(zhǔn)中敘敘述的述的規(guī)規(guī)格，也是有用的。格，也是有用的。 用于按用于按ASTM標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)塑料的基本塑料的基本儀儀器，多器，多數(shù)數(shù)自制定自制定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)以準(zhǔn)以來來沒沒有有變變化。但是，在化。但是，在檢驗(yàn)檢驗(yàn)管制和管制和數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)測測量量領(lǐng)領(lǐng)域，域，則則有重大的有重大的進(jìn)進(jìn)展。展。愈益增愈益增長長的是采用微的是采用微處處理器理器來來管制管制檢驗(yàn)檢驗(yàn)的立的立項(xiàng)項(xiàng)，自，自動動采集、采集、計(jì)計(jì)算和算和儲儲存存檢驗(yàn)數(shù)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。據(jù)。 塑膠原料常用測試方法塑膠原料常用測試方法拉伸衝擊測試（拉伸衝擊測試（ASTM D638) 拉伸性能是材料強(qiáng)度最重要的拉伸性能是材料強(qiáng)度最重要的單單一指一指標(biāo)標(biāo)。測測定拉定拉斷

4、試樣斷試樣所需用的力，加上材料在所需用的力，加上材料在斷斷裂前伸裂前伸長長了多少。拉伸性能了多少。拉伸性能和其他和其他許許多基本力多基本力學(xué)學(xué)性能都可以在同一臺萬能性能都可以在同一臺萬能試驗(yàn)試驗(yàn)機(jī)機(jī)（VTM）上）上進(jìn)進(jìn)行。行。顧顧名思名思義義，萬能，萬能試驗(yàn)試驗(yàn)機(jī)可以適用于機(jī)可以適用于許許多多試驗(yàn)試驗(yàn)，如，如撓撓曲、曲、壓縮壓縮等，只需更等，只需更換隨換隨主機(jī)使用的附件主機(jī)使用的附件配件即可。萬能配件即可。萬能試驗(yàn)試驗(yàn)機(jī)通機(jī)通過過使用各使用各種夾種夾具，具，調(diào)節(jié)試驗(yàn)調(diào)節(jié)試驗(yàn)速速率的控制率的控制儀儀表和表和測測量量試試件件變變形、形、記錄試驗(yàn)記錄試驗(yàn)中中測測得的得的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)1) Tensile

5、Strength(TS) & Elongation(TE) (ASTM D638)1) Tensile Strength(TS) & Elongation(TE) (ASTM D638)- EP test speed example- Calculation TS : Tensile Strength(kgf/cm2, MPa) TS = TE : Tensile Elongation(%) TE = Test speed50 / min5 / minCategoryNon-reinforcedReinforcedMaximum Load () at BreakCrosscut area of

6、 specimen ( ) (thicknesswidth)(Distance at break) - (Grip distance : 50mm) Grip distance(50 mm)100 (%)Ex) Engineering Plastics =500 kgf/cmkgf/cm2 2 : : 1cm 1cm* *1cm rod can endure 500kg1cm rod can endure 500kg - Specimen size (unit:)216190.5114 0.5( Grip distance)57.2 0.53.18 0.38( thickness )12.70

7、.52) Flexural Strength(FS) & Modulus(FM) (ASTM D790)2) Flexural Strength(FS) & Modulus(FM) (ASTM D790)Test machine : Universal Testing Machine (UTM)(3) Test speed Cross Head Speed : 2.8mm/min (reinforced) 10/min(non-reinforced) Grip Span : 50 0.5 (LUPOL non-reinforced, 6.4T: 100 mm )(4) Calculation

8、FS(Flexural Strength)(kgf/cm2, MPa) FS = 3 PL / 2 WH2 FM(Flexural Modulus(kgf/cm2, MPa) FM = ( L3 / 4 WH3 ) (F/Y) P : Load weight L : Grip Span distance W : Width H : Specimen Thickness, F/Y : FS/FE(FE: flexural elongation) Strong relation with specimen thickness Strong relation with specimen thickn

9、ess12.7127(thickness)3.2 (6.4)(2) Specimen size缺口懸臂梁衝擊試驗(yàn)缺口懸臂梁衝擊試驗(yàn),簡稱簡稱Izod（ASTM D256) 缺口缺口懸懸臂梁沖臂梁沖擊試驗(yàn)擊試驗(yàn)表示有缺口表示有缺口試試件在件在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)條條件件下下斷斷裂所需的能量。裂所需的能量。試驗(yàn)試驗(yàn)方法是方法是懸懸臂梁形式把臂梁形式把試試件件夾夾持在持在擺錘試驗(yàn)擺錘試驗(yàn)機(jī)的底座上，缺口面機(jī)的底座上，缺口面對對沖沖擊擊的的方向，方向，釋釋放放擺錘擺錘，試試件破件破斷斷所消耗的能量由所消耗的能量由擺錘擺錘下落的高度和下落的高度和擺擺起高度起高度來計(jì)來計(jì)算。算。3) Impact Strength(

10、IMP)(ASTM D256)3) Impact Strength(IMP)(ASTM D256)(1) Test machine : Impact Tester(2) Specimen size (unit: )A : 10.16 0.05B : 32.0 Max, 31.5 MinC : 63.5 Max, 60.3 MinD : 0.25 R0.05E : 12.7 0.15C10.160.05EBDA(thickness)3.2 (6.4)(3) Calculation IMP(Impact Strength)(kgfcm/cm, J/m) Impact strength = ( Pe

11、ndulum weight ) (Cos Q1 Cos Q2 ) (Distance between rotating hub and center of weight) specimen thickness * Q1 : Pendulum Degree after Impact, Q2 : Original Pendulum Degree (135 or 150 ) * Pendulum Weight range : 20 85 % is recommended (ex) 50 pendulum : IMP strength=10 43 is recommended)* * Impact S

12、trength : Impact Strength : mgmg* * h / t = absorbed energy to break test specimenh / t = absorbed energy to break test specimen Simulate the relatively high speed outer stressSimulate the relatively high speed outer stress熔融指熔融指數(shù)試驗(yàn)數(shù)試驗(yàn)，簡稱簡稱 MI（ASTM D1238） 熔融指熔融指數(shù)試驗(yàn)數(shù)試驗(yàn)表示塑性表示塑性樹樹脂在熔融脂在熔融狀態(tài)狀態(tài)下的相下的相對對流流

13、動動性。性。這這是塑料加工行是塑料加工行業(yè)業(yè)使用的最基本最使用的最基本最緊緊要的要的試驗(yàn)試驗(yàn)之一，是之一，是進(jìn)進(jìn)料料質(zhì)質(zhì)量控制的一量控制的一個檢驗(yàn)個檢驗(yàn)方法，用方法，用來來確定所提供的確定所提供的樹樹脂脂是否符合是否符合規(guī)規(guī)格；也是模塑塑料部件的一格；也是模塑塑料部件的一個個加工后加工后檢驗(yàn)檢驗(yàn)。 試驗(yàn)試驗(yàn)在在擠擠出塑度出塑度計(jì)計(jì)上上進(jìn)進(jìn)行。先加行。先加熱熱到到規(guī)規(guī)定定溫溫度，然后在度，然后在規(guī)規(guī)定的定的溫溫度、度、載載荷和料筒中活塞位置的荷和料筒中活塞位置的條條件下，件下，將將聚合聚合物物從規(guī)從規(guī)定定長長度和直度和直徑徑的口模中的口模中擠擠出。出。測測量流量流動動速率。速率。4) Melt

14、Index(MI)(ASTM D1238)4) Melt Index(MI)(ASTM D1238)(1) Test machine : Melt Indexer(2) Resin Preheating : 5min (3) Calculation MI(g/10min)MI = X 600 (sec)Extruded resin weight (g)Test time (sec)Test condition : PC COMPD : 300, 1.2KG PC/ABS, PBT : 250, 2.16KG PP : 230, 2.16KGq Shear rate of MI(10100(1/

15、s) is different from actual injection molding condition (20003000(1/s) .5) Rock Well Hardness(R) (ASTM D785)5) Rock Well Hardness(R) (ASTM D785)(1) Test machine : Rockwell Hardness Tester(2) Specimen(unit: )8040 6.0(thickness)(3) Test condition(4) Calculation Rockwell hardness = 150 RD(inch)*1000 (T

16、otal Residual Indentation) (EX) PC, PC/ABS : 110125) Incase of rubber, Shore A, Shore D hardness is used. Incase of rubber, Shore A, Shore D hardness is used.ScaleR RLMMEKBall Diameter (mm)12.700 0.00256.350 0.00256.350 0.00253.175 0.00253.175 0.0025weight ()60 60 100 100 150 ProductsPC, PBT, ABS, S

17、AN-PMMA, Reinforced-Original Weight1010101010熱變熱變形溫度試驗(yàn)形溫度試驗(yàn),簡稱簡稱HDT（ASTM D648) 變變形形溫溫度度試驗(yàn)試驗(yàn)表明在表明在規(guī)規(guī)定定載載荷下荷下發(fā)發(fā)生任意量生任意量變變形形時(shí)時(shí)的的溫溫度?？捎枚取？捎脕韺韺Ρ炔煌牧显诒炔煌牧显谠囼?yàn)條試驗(yàn)條件下的件下的相相對對性能，而主要用于性能，而主要用于質(zhì)質(zhì)量控制和量控制和開發(fā)開發(fā)目的。目的。6) Heat Distortion Temperature(HDT) (ASTM D648)6) Heat Distortion Temperature(HDT) (ASTM D648)Tes

18、t machine : HDT Tester(2) Specimen - Generally use ” specimen, ABS: ” (unit: )12712.7W(3) Test condition Load : high load(18.5 /), low load: 4.6 / Temperature elevating speed : 120 / hr Specimen deformation limit: 0.254 mm(1/100 inch)q In case of crystalline polymer(LUPOX, LUPOL), HDT difference bet

19、ween high load In case of crystalline polymer(LUPOX, LUPOL), HDT difference between high load and low load is much higher than that of amorphous polymer(LUPOY). and low load is much higher than that of amorphous polymer(LUPOY).維卡軟化點(diǎn)試驗(yàn)（維卡軟化點(diǎn)試驗(yàn)（ASTM D1525) 維維卡卡軟軟化點(diǎn)試驗(yàn)是一化點(diǎn)試驗(yàn)是一種對種對比比許許多多熱熱塑性材料的塑性材料的熱軟熱軟化

20、特化特性的好方法。性的好方法。維維卡卡軟軟化點(diǎn)和化點(diǎn)和變變形形溫溫度度試驗(yàn)試驗(yàn)可在同一可在同一種試種試驗(yàn)設(shè)備驗(yàn)設(shè)備中中進(jìn)進(jìn)行，只要配以可各自行，只要配以可各自進(jìn)進(jìn)行行兩種試驗(yàn)兩種試驗(yàn)和配件附和配件附件即可。件即可。維維卡卡軟軟化點(diǎn)化點(diǎn)試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備裝有可裝有可調(diào)溫調(diào)溫的油浴，裝有的油浴，裝有扁扁頂針頂針，可以在批示器上指示，可以在批示器上指示針針入度。放入入度。放入試樣試樣，將頂將頂針針置于置于試樣試樣上。油浴上。油浴溫溫度以度以50或或120度度/H的速率升高。的速率升高。頂頂針針刺入刺入1MM時(shí)溫時(shí)溫度即度即為維為維卡卡軟軟化點(diǎn)?；c(diǎn)。1) UL Standards for Plasti

21、c MaterialsUL StandardsDefinitionUL 94UL 746AUL 746BUL 746CTest for Flammability of Plastic MaterialsPolymeric Materials : Short-Term Property Evaluations(Flame Ignition properties with electrical cause.)Polymeric Materials : Long-Term Property Evaluations(Highest Temp. at which material can be used

22、 in the long term period)Polymeric Materials : Use in Electrical Equipment EvaluationsUL 94 Flamability level5VA 5VB V-0 V-1 V-2 HB1. UL Standard Test : Procedures and Requirement(7)Flammability :UL94HB(7)Flammability :UL94HBFlammability :UL 94 VFlammability :UL 94 V等級各試片1，2次燃燒時(shí)間各試片1，2次燃燒時(shí)間與Glowing發(fā)

23、光時(shí)間5個試片1，2次燃燒時(shí)間的總和火苗掉落引燃棉花V-0 10 秒30秒50秒無V-130秒60秒250秒無V-230秒60秒250秒可有Flammability UL 94-5 V(piece )Flammability UL 94-5 V(piece )判斷標(biāo)準(zhǔn)5VA5VB備注燃燒時(shí)間及Glowing時(shí)間總和60秒60秒引火與否否否試片中央是否生孔否是板材燃燒試驗(yàn)3. UL-746A(Short term properties)q HWI (Hot Wire Ignition)q CTI (Comparative Tracking Index)q Arc Resistance(ASTM

24、D495)q HAI (High Current Arc Ignition)q HVTR (High Voltage Arc Tracking Rate) MATERIAL RTI() MATERIAL RTI() PS 50 PS 50 ABS 60 ABS 60 Nylon 65 Nylon 65 PC 80 PC 80 PC/ABS 60 PC/ABS 60 PBT 75 PBT 75 PP 65 PP 65(5) UL746B (Long Term Property)RTI (Relative Thermal Index) RTI represents the temperature

25、in above which the material is likely to degrade prematurely compared with similar results of a material which has had acceptable service experience. Specifically, RTI denotes the temperature at which the value of the critical property of the material decreases to 50% of its original value during 60

26、,000hrs.4. UL-746B(Long term properties)QMFZ2QMFZ2Component - PlasticsComponent - PlasticsLG CHEMICAL LTD E67171(M)LG CHEMICAL LTD E67171(M) RTI H D RTI H D Min UL94 Elec Mech H H V 4 C Min UL94 Elec Mech H H V 4 C Thk Flame with W/O W A T 9 T Thk Flame with W/O W A T 9 TMtl Dsg Col mm Class Imp Imp

27、 I I R 5 IMtl Dsg Col mm Class Imp Imp I I R 5 IRS-700 All 3.0 94HB 60 60 60 3 0 2 6 0RS-700 All 3.0 94HB 60 60 60 3 0 2 6 05. UL card QMFZ2 : Plastic Component Directory E67171 (M) : UL File Number Mtl Dsg : Material Designation(Grade Name) Col : Color Min Thk : Minimum Thickness (mm) UL Flame Clas

28、s Elec : Electrical Property Mech with Imp : Related to Impact Property Mech w/o Imp : Related to Mechanical Property excluding Impact Property UL746A : Short-Term PropertyAbbreviationallncbkgyrdyeclColorAll ColorNaturalBlackGreyRedYellowClear/TransparentECO-Label 和和RoHS 和和 SGS介紹介紹Liteon seminarHigh

29、 Tech Best SolutionTCO99和BlueAngel 介紹介紹q 隨著對環(huán)境保護(hù)的不斷加強(qiáng),正在用的對人體有害的材料被發(fā)達(dá)國家,如美國,歐洲所禁用.q 盡管 ECO-LABEL不是法規(guī),但使得制造商應(yīng)用ECO-LABEL作為市場策略.首先,他們僅在 顯示器附上,但最近延伸到其他辦公設(shè)備上,如復(fù)印機(jī),打印機(jī)等 藍(lán)藍(lán)天使天使年年份份法法規(guī)規(guī)法法規(guī)規(guī)下的下的產(chǎn)產(chǎn)品品 93. 1294. 795. 9 97 PBDE,PBBSb2O3,Cl,Br包括以上提到的 +PVC,Cl paraffin , Cd,Pb包括以上提到的RAL-UZ 62 :復(fù)印機(jī)RAL-UZ 78 : 電腦顯示器R

30、AL-UZ 78b : 手提式電腦RAL-UZ85 :打印機(jī)q 對環(huán)境法規(guī)的負(fù)責(zé),樹脂制造商開發(fā)更多的不含鹵素防火劑或重金屬的環(huán)飽樹脂. (鹵素防火劑 亞磷酸酯& 無機(jī)防火劑)不含不含鹵鹵素防火素防火劑劑 PC, PC/ABS (LUPOY GN-series)藍(lán)藍(lán)天使天使TCO 99 在電器產(chǎn)品領(lǐng)域，相關(guān)的電氣安規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)有很多，如UL、CE、FCC、TCO等等。 而其中最為嚴(yán)格的認(rèn)證即為由“瑞典專業(yè)雇員聯(lián)盟”制定的TCO系列認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。針對電腦顯示器，TCO99認(rèn)證在環(huán)保、生物工程、人體工程學(xué)、電磁場輻射、節(jié)能、電氣安全性以及資源回收和有害物控制等諸多方面作了嚴(yán)格的規(guī)定。 TCO99標(biāo)準(zhǔn)不僅

31、在國際上受到高度的重視，并且在國內(nèi)也得到了普遍的認(rèn)同。特別是在健康環(huán)保觀念日益深入人心的今天，通過TCO99認(rèn)證已經(jīng)成為很多消費(fèi)者選購顯示器產(chǎn)品時(shí)考慮因素之一。什么是TCO99？ 藍(lán)天使標(biāo)志藍(lán)天使標(biāo)志世界最嚴(yán)格環(huán)保產(chǎn)品標(biāo)志世界最嚴(yán)格環(huán)保產(chǎn)品標(biāo)志 1977年，德國政府推出“藍(lán)天使”綠色環(huán)保標(biāo)識，授予具有綠色環(huán)保特性的產(chǎn)品，德國產(chǎn)品的安全度、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品環(huán)保度名列世界前茅，分別居世界第1位、第2位和第4位，其環(huán)保貿(mào)易額占全球20，名列世界第1位。歐盟的環(huán)保措施WEEE與ROHS WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment) RoHS(Restri

32、ction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment) 歐盟國家（包括荷蘭、丹麥、瑞典、澳大利亞、比利時(shí)、意大利、芬蘭及德國）于2002 年11 月8日完成電器及電子設(shè)備廢棄物處理法，并在2003 年1 月27 日正式公告，2004年8月31 日之前所有的歐盟會員國已經(jīng)制定出屬于自己國家符合WEEE & RoHS 之規(guī)范，并于2006 年7 月1 日起，所有WEEE 中所規(guī)范的電子電器產(chǎn)品在進(jìn)入歐洲市場時(shí)，不能夠含有RoHS 里所提到的危害物質(zhì)。RoHS 中所規(guī)定的禁用物質(zhì)2006.1.1 起開始禁用的材料及成分如下： 1. 鎘（Cadmium） 2. 汞（Mercury） 3. 六價(jià)鉻（Hexavalent chromium) 4. 鉛（Lead） 5. 聚溴聯(lián)苯（Polybrominated biphenyls (PBB)） 6. 聚溴聯(lián)苯醚（Polybrominated diphenyl ethe