塑料性能質(zhì)量檢測(cè)及測(cè)試儀器3

塑料性能質(zhì)量檢測(cè)及

測(cè)試儀器塑料性能質(zhì)量檢測(cè)及其測(cè)試儀器一、塑料性能概述二、塑料測(cè)試項(xiàng)目及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)三、塑料測(cè)試儀器一、塑料性能概述塑料性能特點(diǎn)：塑料與傳統(tǒng)的金屬、玻璃、陶瓷等材料有許多不同，它的突出特點(diǎn)是質(zhì)輕，對(duì)熱及電具有良好絕緣性．強(qiáng)度、剛度雖低于金屬，但比強(qiáng)度、比剛度卻可能接近或超過(guò)金屬。塑料的韌性明顯優(yōu)于玻璃和陶瓷、不同塑料的韌性可能低于、接近或高于金屬。對(duì)外加載荷的響應(yīng)，金屬、玻璃、陶瓷都是彈性的，塑料卻是粘彈性的。金屬、玻璃、陶瓷的力學(xué)性能在較大溫度范圍受溫度影響較小，塑料力學(xué)性能對(duì)溫度改變卻很敏感。濕度對(duì)金屬、玻璃、陶瓷力學(xué)性能基本無(wú)影響，對(duì)塑料力學(xué)性能的影響卻很明顯。加載速率對(duì)金屬等的力學(xué)性能有影響，對(duì)塑料力學(xué)性能影響更大。金屬大都存在銹蝕問(wèn)題，許多塑料卻是優(yōu)異的防腐耐蝕材料。金屬、玻璃、陶瓷皆無(wú)老化問(wèn)題，塑料在大氣環(huán)境中卻存在老化問(wèn)題。一、塑料性能概述(2)塑料與金屬等材料性能上的上述不同，源于它們化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)的不同．也決定了塑料有其它材料所不能代替的應(yīng)用領(lǐng)域，它們的性能表征與測(cè)試也有自身的許多特點(diǎn)。因此，必須以了解塑料的基本組成和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，了解塑料的性能表征與測(cè)試。一、塑料性能概述(3)“表征”常用于評(píng)價(jià)塑料的分子或結(jié)構(gòu)特性，表征手段如：GPC，X光衍射，NMR，質(zhì)譜，UV，IR，DSC，TGA等?！皽y(cè)試”則用于塑料對(duì)外加負(fù)荷、環(huán)境等作用所引起的響應(yīng)行為的評(píng)價(jià)?！皽y(cè)試”并非僅限于塑料樹(shù)脂性能的測(cè)試。除了測(cè)試樹(shù)脂之外，還常常測(cè)試樹(shù)脂制成品塑料制件的性能，以保證合適的最終產(chǎn)品使用性能的要求。一、塑料性能概述(4)與結(jié)構(gòu)特性有關(guān)的分析數(shù)據(jù)表征：包括分子參數(shù)，如：分子量、分子量分布、立構(gòu)規(guī)整度、支化或化學(xué)不均勻性、形態(tài)特性（如結(jié)晶度等）。分析數(shù)據(jù)的表征主要是為了建立結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，它對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)使之具備有所需的使用性能來(lái)說(shuō)是很重要的。選擇材料所需的數(shù)據(jù)：產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)一般只是單點(diǎn)數(shù)據(jù)，這對(duì)于材料的初步篩選與比較己是足夠了，然而，這些數(shù)據(jù)對(duì)于設(shè)計(jì)和工程分析，從道理上說(shuō)則是不夠的，因?yàn)檫@數(shù)據(jù)與產(chǎn)品最終使用性能的關(guān)系不大，而且極難從中看出在實(shí)際上如何用好塑料。一、塑料性能概述(5)塑料測(cè)試的必要性：1.評(píng)價(jià)材料的性能行為，以確定其對(duì)所需應(yīng)用的適用性；2．評(píng)價(jià)材料是否滿足有關(guān)安全規(guī)定等要求；3．為了質(zhì)量控制之目的，要評(píng)估各批產(chǎn)品之間質(zhì)量及其一致性；4．為了對(duì)用戶的支持而作材料的專門(mén)評(píng)價(jià)。一、塑料性能概述(5)材料性能行為的評(píng)價(jià)包括了解結(jié)構(gòu)－性能之間的關(guān)系以及比較一種產(chǎn)品與另一種產(chǎn)品的使用特性。對(duì)于新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，了解結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，可深入探求其使用性能以便決定進(jìn)一步努力開(kāi)發(fā)。所以說(shuō)了解結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，使產(chǎn)品能滿足使用條件下的要求，對(duì)于材料設(shè)計(jì)與預(yù)測(cè)是很重要的。而材料（產(chǎn)品）之間的性能比較對(duì)于尋找現(xiàn)用材料（產(chǎn)品）的替代物也是必要的。塑料性能應(yīng)用(1)：零配件裝配設(shè)計(jì)相關(guān)的材料性能搭扣配合：拉伸模量正割模量蠕變模量剪切模量 泊松比拉伸屈服應(yīng)力摩擦系數(shù)

螺栓連接：壓縮強(qiáng)度拉伸蠕變破裂應(yīng)力 拉伸蠕變應(yīng)變應(yīng)力松弛＊

螺紋連接：剪切強(qiáng)度摩擦系數(shù)拉伸屈服應(yīng)力

壓配合：拉伸模量壓縮模量蠕變模量泊松比 壓縮強(qiáng)度拉伸屈服應(yīng)力拉伸蠕變破裂應(yīng)力 應(yīng)力松弛＊可焊接性：剪切強(qiáng)度密度摩擦系數(shù)導(dǎo)熱率比熱 結(jié)晶熔融溫度

塑料性能應(yīng)應(yīng)用(2)：與擠出出過(guò)程相關(guān)關(guān)的材料性性能玻璃璃化化轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變溫溫度度（（無(wú)無(wú)定定形形材材料料））熔融融溫溫度度（（半半結(jié)結(jié)晶晶材材料料））熔融融熱熱焓焓（（半半結(jié)結(jié)晶晶材材料料））磨擦擦系系數(shù)數(shù)導(dǎo)熱熱率率比熱熱熔體體粘粘度度單軸軸拉拉伸伸粘粘度度結(jié)晶晶溫溫度度（（半半結(jié)結(jié)晶晶材材料料））結(jié)晶晶熱熱焓焓（（半半結(jié)結(jié)晶晶材材料料））結(jié)晶晶動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)（（半半結(jié)結(jié)晶晶材材料料））二、、塑塑料料測(cè)測(cè)試試項(xiàng)項(xiàng)目目及及相相關(guān)關(guān)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)世界界上上主主要要的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)ASTM――美美國(guó)國(guó)材材料料試試驗(yàn)驗(yàn)學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)AFNOR――法法國(guó)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化化協(xié)協(xié)會(huì)會(huì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)BSI――英英國(guó)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)協(xié)協(xié)會(huì)會(huì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)DIN――德德國(guó)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)JlS――日日本本工工業(yè)業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)ISO――國(guó)國(guó)際際標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化化組組織織標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)IEC――國(guó)國(guó)際際電電工工技技術(shù)術(shù)委委員員會(huì)會(huì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)技術(shù)術(shù)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)表表中中報(bào)報(bào)告告的的塑塑料料的的主主要要性性能能(1)性能ISO方法ASTM方法GB方法比重／密度ISO1183D7292GB/T1033

D1505（聚烯烴）

吸水率ISO62D570GB/T1034熔體流動(dòng)速率（MFR)ISO1133D1238GB/T3682模塑收縮率ISO294―4（熱塑性塑料）D955GB/T17037.4ISO2577（熱固性塑料）

拉伸強(qiáng)度ISO527―1,2D638GB/T1040技術(shù)術(shù)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)表表中中報(bào)報(bào)告告的的塑塑料料的的主主要要性性能能(2)性能ISO方法ASTM方法GB方法彎曲強(qiáng)度ISO178D790GB/T9341懸臂梁沖擊強(qiáng)度ISO180D256GB/T1843儀器化落錘沖擊強(qiáng)度ISO6603―2D3763

彎曲負(fù)載熱變形溫度ISO75―1,2D648GB/T1634維卡軟化溫度ISO306D1525GB/T1633熱膨脹系數(shù)ISO11359―2E831GB/T1036結(jié)構(gòu)構(gòu)分分析析相相關(guān)關(guān)的的材材料料性性能能測(cè)測(cè)試試測(cè)試性能ISOASTM拉伸性能ISO527―1，2和4D638泊松比ISO527―1，2D638壓縮性能ISO604D695剪切模量ISO6721―2，5D5279拉伸蠕變ISO899―1D2990摩擦系數(shù)ISO8295D3028彎曲蠕變ISO899―2D2990壓縮蠕變

D2990斷裂韌性ISO13586―1D5045加工工相相關(guān)關(guān)的的材材料料性性能能的的表表征征(1)測(cè)試方法ISOASTM熔體粘度―切變速率數(shù)據(jù)ISO11443D3835熱固性塑料的反應(yīng)粘度ISO6721―10

單軸拉伸粘度ISO6721―10

第―法向應(yīng)力差I(lǐng)SO6721―10

熔體密度

D3835堆積密度ISO61D1895密度―反應(yīng)體系PVT數(shù)據(jù)ISO1183D792導(dǎo)熱率

D5930模塑收縮率：

熱塑性塑料ISO294―4D955熱固性塑料ISO2577

面內(nèi)剪切模量ISO6721―2或7

加工工相相關(guān)關(guān)的的材材料料性性能能的的表表征征(2)測(cè)試方法ISOASTM比熱ISO11357―4

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度ISO11357―2

結(jié)晶溫度ISO1357―3

結(jié)晶度ISO11357―5

熔融焓ISO11357―5D3417結(jié)晶焓ISO11357―5D3417結(jié)晶動(dòng)力學(xué)ISO11357―7D3417熱固性塑料的反應(yīng)熱ISO11357―5D4473熱固性塑料的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)ISO11357―5D4473膠凝轉(zhuǎn)化率ISO11357―5

線性熱膨脹系數(shù)ISO11359―2E831塑料料性性能能測(cè)測(cè)試試物理理化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)；；力學(xué)學(xué)性性能能，，也也稱稱機(jī)機(jī)械械性性能能；；熱性性能能；；電性性能能；；耐老老化化性性能能；；氣體體透透過(guò)過(guò)性性能能；；光學(xué)學(xué)性性能能。。塑料料物物理理化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)測(cè)測(cè)試試密度度和和相相對(duì)對(duì)密密度度：：浸浸漬漬法法、、比比重重瓶瓶法法、、浮浮沉沉法法、、密密度度梯梯度度法法。。吸水性：：試樣在在經(jīng)過(guò)下下燥后，，在規(guī)定定的試樣樣尺寸、、規(guī)定的的溫度、、規(guī)定的的浸水時(shí)時(shí)間下的的吸水量量。耐化學(xué)藥藥品性：：塑料耐耐酸、耐耐堿、耐耐溶劑和和其他化化學(xué)品的的能力。。密度和相對(duì)密度ISO1183 ASTMD792ASTMD1505

GB/T1033吸水性ISO62ASTMD570GB/T1034耐化學(xué)藥品性ISO175ASTMD543GB/T11547塑料力學(xué)學(xué)性能測(cè)測(cè)試(1)塑料受到到外力作作用時(shí)，，由于外外力的種種類、方方向、作作用力的的大小、、速度等等不同，，會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)不同的的形變和和破壞。。在較慢速速度的外外力作用用下，材材料呈現(xiàn)現(xiàn)靜態(tài)力力學(xué)性能能，如拉拉伸強(qiáng)度度、壓縮縮強(qiáng)度、、剪切強(qiáng)強(qiáng)度、彎彎曲強(qiáng)度度、扭斷斷強(qiáng)度、、硬度等等；而在高速速度、瞬瞬間外力力作用下下，材料料呈現(xiàn)動(dòng)動(dòng)態(tài)力學(xué)學(xué)性能，，如沖擊擊強(qiáng)度；；在一定拉拉伸應(yīng)力力或壓縮縮應(yīng)力長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間作作用下，，材料發(fā)發(fā)生的形形變稱為為蠕變，，可測(cè)定定與材料料長(zhǎng)期連連續(xù)使用用性能相相關(guān)的耐耐久性．．而此時(shí)時(shí)材料破破壞所需需的載荷荷比靜態(tài)態(tài)力學(xué)性性能要低低得多；；塑料力學(xué)學(xué)性能測(cè)測(cè)試(2)在周期性性外力作作用下，，材料將將出現(xiàn)疲疲勞，可可推測(cè)材材料的使使用壽命命，此時(shí)時(shí)的載荷荷也比靜靜態(tài)力學(xué)學(xué)性能要要低。這些力學(xué)學(xué)性能也也受到周周圍環(huán)境境(如溫溫度、濕濕度、光光照、水水、空氣氣或接觸觸化學(xué)藥藥品等)的影響響，而且且塑料的的力學(xué)性性能對(duì)溫溫度和濕濕度的變變化又往往往特別別敏感．．塑料力學(xué)學(xué)性能測(cè)測(cè)試常用用項(xiàng)目拉伸性能能：拉伸伸彈性模模量；拉拉伸強(qiáng)度度；斷裂裂伸長(zhǎng)率率；泊松松比。彎曲性能能：彎曲曲彈性模模量；彎彎曲強(qiáng)度度。壓縮性能能：壓縮縮彈性模模量；壓壓縮強(qiáng)度度。撕裂性能能：撕裂裂強(qiáng)度。。摩擦和摩摩損。剪切性能能：剪切切強(qiáng)度。?？箾_擊性性能：簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁；；懸臂梁梁；落錘錘；落球球；儀器器化落鏢鏢法；拉拉伸沖擊擊。硬度：球球壓痕；；布氏硬硬度；洛洛氏硬度度。粘接性能能。耐疲勞性性。蠕變和應(yīng)應(yīng)力松弛弛。塑料力學(xué)學(xué)性能測(cè)測(cè)試常用用標(biāo)準(zhǔn)(1)拉伸性能ISO527ASTMD638GB/T1040-2006壓縮性能ISO604ASTMD695GB/T1041彎曲性能ISO178ASTMD790GB/T9341懸臂梁沖擊ISO180ASTMD256GB/T1843簡(jiǎn)支梁沖擊ISO179

GB/T1043儀器化落鏢法沖擊ISO6603ASTMD3763

擺錘沖擊

ASTMD3420GB/T8809塑料力學(xué)學(xué)性能測(cè)測(cè)試常用用標(biāo)準(zhǔn)(2)撕裂強(qiáng)度ISO6383ASTMD1004GB/T16578硬度ISO2039ASTMD785GB/T2411GB/T3398GB/T9342摩擦磨耗

ISO8295

ISO5470ASTMD1044GB/T3960GB/T19089GB/T5478粘接性能ISO15509ASTMD3164ASTMD3163GB/T16276塑料熱性性能測(cè)試試(1)(1)與與熱傳導(dǎo)導(dǎo)有關(guān)的的物理量量，如比比熱容、、熱導(dǎo)率率、比容容(反映映熱膨脹脹)和熱熱膨脹系系數(shù)、收收縮率等等；(2)伴伴隨溫度度變化發(fā)發(fā)生相態(tài)態(tài)變化(固化、、軟化、、熔融等等)的性性質(zhì)．如如玻璃化化轉(zhuǎn)變溫溫度(簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱玻璃璃化溫度度，Tg)、結(jié)結(jié)晶熔點(diǎn)點(diǎn)(Tm)、結(jié)結(jié)晶溫度度和成型型特征有有關(guān)的性性質(zhì)，如如粘度——溫度特特性、剪剪切速率率—溫度度特征、、熔體流流動(dòng)速率率(MFR)、、流出量量(流出出長(zhǎng)度、、質(zhì)量)—溫度度特征等等；塑料熱性性能測(cè)試試(2)(3)與與耐熱性性有關(guān)的的性質(zhì)，，如隨溫溫度變化化引起的的耐熱變變形性(熱變形形溫度、、維卡軟軟化點(diǎn)、、軟化溫溫度)、、尺寸穩(wěn)穩(wěn)定性(線膨脹脹系數(shù)、、熱膨脹脹率、熱熱收縮率率、熱失失重、結(jié)結(jié)晶度或或固化度度—溫度度特性)、機(jī)械械性質(zhì)及及其他性性質(zhì)的變變化(如如機(jī)械性性質(zhì)—溫溫度特性性即耐熱熱性、脆脆化溫度度即耐寒寒性、電電性能等等各種物物性—溫溫度特性性)、隨隨溫度變變化而變變化的耐耐化學(xué)藥藥品性，，如起泡泡、開(kāi)裂裂、變色色、失去去透明性性等外觀觀性能和和熱分解解溫度、、熱失重重等熱穩(wěn)穩(wěn)定性等等。(4)燃燃燒性，，如外觀觀變化、、燃燒速速率及變變化。塑料熱性性能測(cè)試試常用項(xiàng)項(xiàng)目熔體質(zhì)量量流動(dòng)速速率和熔熔體體積積流動(dòng)速速率；維卡軟化化點(diǎn)（VST））；熱變形溫溫度（HDT)；玻璃化轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變溫度度和熔點(diǎn)點(diǎn)（結(jié)晶晶行為））；熱膨脹系系數(shù)；動(dòng)態(tài)力學(xué)學(xué)性能（（DMA)；熱失重（（TG））；脆化溫度度；流變行為為：轉(zhuǎn)矩矩流變儀儀，毛細(xì)細(xì)管流變變儀,旋旋轉(zhuǎn)流流變儀；；燃燒與阻阻燃性能能：氧指指數(shù)法；；熾熱棒棒法；垂垂直燃燒燒；水平平燃燒。。塑料熱性性能測(cè)試試常用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（1）MFR和MVRISO1133ASTMD1238GB/T3682VSTISO306ASTMD1512GB/T1633HDTISO75ASTMD648GB/T1634DSCISO11357ASTMD3417GB/T19466TMAISO11359ASTME831GB/T1036DMAISO6721

TGISO11358

脆化溫度；ISO974ASTMD746ASTMD1790GB/T5470塑料熱性性能測(cè)試試常用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（2）流變行為轉(zhuǎn)矩流變儀

ASTMD3795

毛細(xì)管流變儀ISO11443ASTMD3835

旋轉(zhuǎn)流變儀ISO6721-10ASTMD4440

燃燒性能氧指數(shù)法ISO4589ASTMD2863GB/T2406熾熱棒法

GB/T2407垂直燃燒ISO1210ASTMD3014GB/T2408水平燃燒ISO1210ASTMD635GB/T2408塑料電性性能測(cè)試試塑料的電電性能特特別易受受溫度、、濕度的的影響，，因此測(cè)測(cè)出的值值誤差很很大，所所以對(duì)試試驗(yàn)片的的使用、、試驗(yàn)操操作要十十分注意意，必須須嚴(yán)格遵遵守試驗(yàn)驗(yàn)方法。。體積電阻率IEC60093ASTMD257GB/T1410介電強(qiáng)度IEC60243ASTMD149

介電常數(shù)IEC60250ASTMD150GB/T1409介質(zhì)損耗因數(shù)IEC60250ASTMD150GB/T1409塑料耐老老化性能能測(cè)試塑料在使使用、加加工及貯貯存過(guò)程程中，由由于受到到外界因因素包括括物理的的（熱、、光、電電、輻射射能、機(jī)機(jī)械應(yīng)力力等），，化學(xué)的的（氧、、臭氧、、雨水、、潮氣、、酸、鹽鹽霧等））及生物物的（霉霉菌、細(xì)細(xì)菌等））各方面面的作用用，而會(huì)會(huì)引起化化學(xué)結(jié)構(gòu)構(gòu)的破壞壞，使原原有的優(yōu)優(yōu)良性能能喪失的的現(xiàn)象稱稱為老化化。實(shí)驗(yàn)室光源曝露ISO4892

GB/T16422大氣自然暴露ISO877ASTMD1435GB/T3681熱空氣暴露

GB/T7141濕熱