工程塑料改性基礎(chǔ)知識和塑料測試方法介紹課件

1、工程塑料改性基礎(chǔ)知識和塑料測試方法介紹一、塑料的分類和應(yīng)用實(shí)例二、塑料改性知識介紹三、塑料性能測試方法以及測試設(shè)備介紹目 錄一、塑料的分類和應(yīng)用實(shí)例塑料的主要分類及用途應(yīng)用實(shí)例1通用塑料 通用塑料力學(xué)性能和耐熱性能較低，一般不能作為結(jié)構(gòu)材料，但大面積使用。通用工程塑料耐熱在100C以下。主要用于農(nóng)用薄膜、塑料容器、管道、燈罩.保鮮盒，PP保鮮膜，PE儀表外殼，PS管道，PVC有機(jī)玻璃，PMMA玩具，ABS電動(dòng)工具，PA手機(jī)外殼，PC工業(yè)制件，PPO節(jié)能燈外殼，PBT應(yīng)用實(shí)例2通用工程塑料 工程塑料和通用塑料相比，強(qiáng)度與耐熱性優(yōu)異，可作為工業(yè)用結(jié)構(gòu)材料并應(yīng)用于具有功能作用結(jié)構(gòu)。通用工程塑料耐熱在

2、100150C左右，主要用于汽車，電子電器等領(lǐng)域。斷路器外殼，PA應(yīng)用實(shí)例3特種工程塑料 特種工程塑料耐熱在150以上。主要用于高科技領(lǐng)域，軍事，宇航，航空等工業(yè)。軸承，PEEK閥座，PTFE印刷電路板部件，PI工業(yè)制件，PEI工業(yè)制件，LCP應(yīng)用實(shí)例4熱固性塑料接線箱，不飽和聚酯UP 熱固性塑料第一次加熱時(shí)可軟化，加熱到一定溫度后固化變硬，且不可逆。常用于隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓等惡劣環(huán)境中。 小家電外殼，酚醛樹脂托盤，密胺冷卻化學(xué)變化不可逆過程電工面板，脲醛樹脂應(yīng)用實(shí)例5熱塑性彈性體訂書機(jī)手柄，軟質(zhì)TPV 熱塑性彈性體部分產(chǎn)品可代替橡膠，應(yīng)用在汽車內(nèi)飾件，汽車引擎密封蓋，保護(hù)靴軟管，日常消

3、費(fèi)品廚具，電線電纜等領(lǐng)域。和橡膠相比，其加工型更好，且可回收。電線，TPE-UAirbag cover，TPE-E廚具把手，TPV汽車內(nèi)飾件，TPE-U電線護(hù)套，TPE-A二、塑料改性知識介紹多樣，易加工，易得到，質(zhì)量輕-日常生活中得到大量應(yīng)用染色性-構(gòu)成五彩繽紛的世界耐化學(xué)性好，電性能好圖：基本聚合物能滿足多種需要餐具容器計(jì)算機(jī)外殼電子元器件聚苯乙烯聚丙烯聚碳酸酯PBT、PA優(yōu)點(diǎn) 比如耐候性差會(huì)帶來以下不良影響：色變表面裂紋光澤度損失拉伸強(qiáng)度損失伸長性能損失 沖擊強(qiáng)度降低缺點(diǎn) 塑料公司生產(chǎn)商 注塑成型廠石化公司原油原料改性廠商合金流動(dòng)性、耐化學(xué)性等增韌抗沖擊性 礦物填充尺寸穩(wěn)定性、剛性、耐熱

4、性 玻纖增強(qiáng) 尺寸穩(wěn)定性、剛性、耐熱性阻燃阻燃性抗靜電抗靜電性導(dǎo)電導(dǎo)電性耐候耐老化性性能改進(jìn)功能改進(jìn)聚合物改性概述添加劑ABC技術(shù)性能改進(jìn)：ABC技術(shù)基本聚合物改性聚合物ALLOY合金B(yǎng)LEND共混COMPOSITE 復(fù)合A：合金抗沖擊性聚碳酸酯PC抗化學(xué)腐蝕性聚對苯二甲酸丁二醇酯 PBTPC/PBT合金降低強(qiáng)度降低剛性降低耐熱性抗沖改性劑增加沖擊強(qiáng)度提高延伸率抗沖擊性指塑料在斷裂之前吸收沖擊能量的能力。B：共混/增韌抗沖改性劑會(huì)帶來某些性能的降低。主要有這些抗沖改性劑抗沖改性劑通常是一些玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于室溫的彈性體。橡膠 三元乙丙膠，EPR，NBR，天然橡膠，SBS 丙烯酸酯橡膠聚烯烴彈性

5、體 乙烯丁烯共聚物，乙烯辛烯共聚物其它 聚氨酯，離聚物增強(qiáng)材料提高剛性提高強(qiáng)度尺寸穩(wěn)定性降低延伸率可能造成翹曲C：復(fù)合/增強(qiáng)注意，增強(qiáng)會(huì)帶來某些性能的改變。填料：滑石粉，碳酸鈣，云母，硅灰石，玻璃微珠 蒙脫土，高嶺土， 硫酸鋇玻璃纖維 碳纖維 晶須礦物纖維纖維：常用的增強(qiáng)材料有這些增強(qiáng)材料通常是一些無機(jī)礦物組成。我想同時(shí)提高剛性和韌性？提高沖擊性能是以降低剛性為代價(jià)的，反之亦然!功能改進(jìn)：添加劑我使用的材料容易燃燒，怎么辦？我的制品在戶外使用時(shí)變黃了，怎么辦？我的產(chǎn)品表面容易積塵，怎么辦？我的產(chǎn)品表面容易劃傷，怎么辦？在材料中添加： 阻燃劑 光穩(wěn)定劑 抗靜電劑 耐刮擦劑“保持”性能類耐熱老化性

6、：抗氧劑，金屬螯合劑耐光老化性：光吸收劑，光穩(wěn)定劑其它穩(wěn)定性：抗水解劑，酸吸收劑“加工”改善類潤滑劑 加工助劑 增塑劑 開口劑 交聯(lián)劑 脫模劑 相容劑 抗沖改性劑“效能”擴(kuò)展類阻燃劑 抗靜電劑 成核劑抗菌劑 發(fā)泡劑 消霧劑降解劑 著色劑 擴(kuò)鏈劑成本可加工性使用環(huán)境法規(guī)認(rèn)證使用條件透明度、耐刮擦性、電性能、可噴涂性使用環(huán)境熱、濕度，壓力、載荷、光照、氧，輻射，接觸介質(zhì)成本原料價(jià)格，加工費(fèi)用，廢品率，使用壽命，后加工費(fèi)用，可加工性加工方法，加工窗口，廢品率，精度，形狀法規(guī)認(rèn)證阻燃性、食品級、毒性使用條件產(chǎn)品三、塑料性能測試方法以及測試設(shè)備介紹工程塑料的性能力學(xué)性能強(qiáng)度（拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等）剛性（

7、彎曲模量等）韌性（沖擊強(qiáng)度等）硬度（洛氏、邵氏、鉛筆等）耐溫性高溫（熔點(diǎn)、熱變形、維卡等）低溫（低溫沖擊，脆化溫度等）耐候性熱氧老化、光老化等功能性阻燃性、絕緣性、電磁屏蔽等加工性能熔融指數(shù)、粘度、收縮率等主要標(biāo)準(zhǔn)體系A(chǔ)STM（美國材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)） GB（中國國家標(biāo)準(zhǔn)）說明： 根據(jù)目前的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，GB、DIN（德國標(biāo)準(zhǔn)）、JIS（日本標(biāo)準(zhǔn)）等標(biāo)準(zhǔn)，很多都等效采用了ISO的對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。主要性能測試熔融指數(shù)拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率 彎曲強(qiáng)度及彎曲模量簡支梁/懸臂梁沖擊強(qiáng)度熱變形溫度/維卡軟化溫度收縮率阻燃性熔融指數(shù)可直接評價(jià)表征材料的流動(dòng)性能。MFR是指重量,使用廣泛;

8、MVR是指體積,多在線使用。MFR值MVR值*熔體密度。注意：熔融指數(shù)的比較一定在同溫同壓下進(jìn)行，否則無可比性。熔融指數(shù) GB/T3682 ，ISO1133，ASTM D1238指熱塑性塑料在一定溫度和負(fù)荷下，熔體每10min通過標(biāo)準(zhǔn)?？诘闹亓炕蝮w積。英文簡稱:MI&MFR&MVR熔融指數(shù)測試用料：顆粒狀，可直接測試。對于吸水性強(qiáng) 的材料，測試前需要烘干處理。 常用的一些測試條件： PE 190 2.16kg PP 230 2.16kg ABS 220 10kg 200 5kg PC 300 1.20kg PA 275 0.325kg單位：根據(jù)定義，可得g/10min。 熔融指數(shù)試驗(yàn)設(shè)備：萬能

9、試驗(yàn)機(jī)或拉力試驗(yàn)機(jī)。強(qiáng)度單位為MPa，伸長率單位為%。樣條有效尺寸的差別：GB/T1040：50 （標(biāo)距） *10 （寬） *4 （厚） ；ISO527：50*10*4，但圓角半徑較??；ASTM D638：50*13*3.2；老DIN：20*4*2。拉伸實(shí)驗(yàn)GB/T1040 / ISO527 /ASTM D638材料抗拉伸應(yīng)變的能力。通用的塑料測試樣條為啞鈴形樣條。拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率試驗(yàn)設(shè)備：萬能試驗(yàn)機(jī)等。彎曲強(qiáng)度和彎曲模量的單位均為MPa。通常說的彎曲指的是三點(diǎn)彎曲。還有一種為四點(diǎn)彎曲，用的較少。樣條尺寸的差別：GB/T 9341：80*10*4，與ISO 178完全相同；ASTM D79

10、0：127*12.7*3.2，老DIN：50*6*4。彎曲實(shí)驗(yàn)GB/T9341 / ISO178 /ASTM D790材料抗彎曲應(yīng)變的能力。 通用的測試樣條為長方形樣條。彎曲強(qiáng)度及彎曲模量不同尺寸和不同缺口形狀的試樣測試結(jié)果不可比較。常用單位為kgf/m2、kJ/m2、J/m等。分類：按沖擊方式分：簡支梁沖擊和懸臂梁沖擊。按有無缺口分：無缺口沖擊強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度。簡支&懸臂梁沖擊實(shí)驗(yàn)GB/T1043 / 1843，ISO179 /180，ASTM D6110/256 指對試樣施加一次沖擊彎曲負(fù)荷，使試樣破壞，并用試樣破壞時(shí)單位面積/厚度所吸收的能量衡量材料沖擊韌性的方法。沖擊強(qiáng)度不同條件的測

11、試結(jié)果不可比。只是評價(jià)材料耐熱的相對指標(biāo)，與材料的使用溫度有區(qū)別。兩種指標(biāo)的異同：相同：同樣的測試設(shè)備；相異：試樣的不同、試樣支架的不同、負(fù)荷的不同等。HDT& Vicat GB/T1633 / 1634，ISO306 /75，ASTM D1525/648指塑料試樣浸在等速升溫的合適液體傳熱介質(zhì)中，在一定的靜負(fù)載作用下，試樣變形達(dá)到定值的溫度。熱變形溫度及維卡軟化溫度測試條件：熱變形溫度及維卡軟化溫度樣條放置方式施加負(fù)荷升溫速度試驗(yàn)終止條件熱變形溫度側(cè)放0.45MPa120/h0.250.40mm平放1.80MPa維卡軟化溫度平放10N50/h1mm50N120/h備注：上述條件可隨意組合選用

12、，不受表格的限制。GB/T15585：圓片（d102*3.2）和長條（127*12.7*3.2）； GB/T17037.4和ISO194-4相同，方片（60*60*2或1）；ASTM D955包含上述所有類型樣條；還有客戶自定的尺寸。 樣條的形狀和尺寸不同，測試結(jié)果不可比。關(guān)鍵影響因素：樣條注塑工藝：溫度、保壓時(shí)間等；樣條形狀、尺寸和尺寸的測量等。收縮率 GB/T17037.4 （作廢的GB/T15585)，ISO294-4，ASTM D955指熱塑性塑料注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，在一定的存放時(shí)間后，樣條尺寸比模芯本身尺寸縮小的百分比。收縮率阻燃性GB/T2408/UL94/GB8410/TL1010/

13、FMZSS302燃燒級別/燃燒速度水平燃燒級別：樣條水平放置進(jìn)行燃燒，計(jì)算燃燒速度,進(jìn)行判斷。垂直燃燒級別：樣條垂直放置進(jìn)行燃燒，根據(jù)燃燒時(shí)間和現(xiàn)象，判斷級別V-0,V-1,V-2。燃燒速度：汽車內(nèi)飾件對燃燒的一種強(qiáng)制要求。是一種水平燃燒，只是要求的燃燒樣條比較大，355*100，厚度盡可能與最終樣件一致。不同厚度的測試樣條，燃燒結(jié)果不可直接比較。同種樣品，1.6mm樣條通過了V-0，3.2mm樣條肯定可以通過V-0。其他密度/CTI/灼熱絲/各種組合測試密度：我們采用的排液法。測試介質(zhì)的選擇，密度要與測試樣品的密度有一定量的差別。同種產(chǎn)品的樣塊和粒料會(huì)有差別。 CTI：將規(guī)定濃度的特定實(shí)驗(yàn)溶液 ，滴于已施加電壓的兩特制鉑電極之間的固體絕緣材料表面,以電極間是否形成電痕來評價(jià)該固體絕緣材料在電場和污染介質(zhì)聯(lián)合作用下的電痕化的耐受能力 。灼熱絲：利用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的無火焰起燃源的模擬技術(shù)，將規(guī)定材質(zhì)形狀和尺寸的電熱絲，用150A大電流加熱至550-960實(shí)驗(yàn)溫度1min后，以1N規(guī)定壓力垂直灼燙試品30S后，視試品及鋪墊層是否引燃及其持燃時(shí)間來評定電工電子成品內(nèi)部的著火危險(xiǎn)性。由于條件的限制，我們不可能購置齊全各種測試設(shè)備，就需要大家動(dòng)腦動(dòng)手利用現(xiàn)有的設(shè)備創(chuàng)造條件，完成性能的評估。如將恒溫恒濕箱和烘箱等結(jié)合起來，可以做制件的高低溫測試。測試設(shè)備ARES流變儀美國TA公司 ARES是控制